CPV O cursinho que mais aprova na FGV
FGV – economia – 1a Fase – 02/dezembro/2007
QUÍMICA
107. Analise as afirmações seguintes.
106. O plutônio-239, emissor de partículas alfa e meia-vida de
24 mil anos, é produzido como subproduto durante a
operação de reatores nucleares. Esse isótopo é fissionável
e apenas alguns quilogramas de plutônio enriquecido
acima de 93% de Pu-239 são necessários para fabricar
uma bomba atômica. Por isso, a Agência Internacional de
Energia Atômica controla o estoque desse elemento nos
centros de pesquisas e centrais nucleares do mundo.
O produto de decaimento do plutônio-239 e o tempo, em
103 anos, necessário para que o nível de radioatividade
1
diminua para
de seu valor original são, respectivamente:
128
a)
d)
U e 168.
Np e 144.
b)
e)
Am e 168.
Am e 144.
c)
U e 144.
Resolução:
235
239
4
94 Pu → 2α + 92 U
P (meia-vida) = 24 . 103 anos
P
1 →

→
1 2P 1 3P 1 4P

→ → 
→
2
4
8
1
1
1
1
5P
6P
7P
→
→

→
16
32
64
128
7 x 24 . 103 anos = 168 . 103 anos
Alternativa A
Na tabela são dadas as energias de ligação (kJ/mol) a 25 ºC
para algumas ligações simples, para moléculas diatômicas entre
H e os halogênios (X).
Observe-a e responda às questões de números 107 e 108.
H
H
F
Cl
Br
I
432
568
431
366
298
158
254
250
278
243
219
210
193
175
F
Cl
Br
I
CPV
151
fgv071fdezeco
I.
Dentre os compostos HX, o HF é o ácido mais fraco e a
sua ligação H-X é a mais forte.
II. A distância de ligação entre os átomos nas moléculas
X2 é maior no I2, já que a sua energia de ligação é a mais
fraca.
III. A molécula com maior momento dipolar é o HI.
Está correto o contido em:
a)
c)
I, II e III.
b)
II e III, apenas.e)
I e II, apenas. c)
II, apenas.
I e III, apenas.
Resolução:
Correta. Entre HF, HCl, HBr, HI, a ligação H — F é a mais
forte, pois a distância entre os núcleos é menor.
O ácido mais fraco é o HF, pois, pelo mesmo motivo, é o que
ioniza com menor intensidade.
II. Correta. Como o iodo (I) é o maior átomo, a distância entre
os átomos na molécula I2 é a maior; logo, sua energia de ligação
é a mais fraca.
III. Incorreta. O flúor (F) é o elemento de maior
eletronegatividade. Logo, a molécula de HF é a que possui o
maior momento dipolar.
Alternativa B
I.
108. O cloreto de hidrogênio é um gás que, quando borbulhado
em água, resulta numa solução de ácido clorídrico. Esse
composto é um dos ácidos mais utilizados nas indústrias e
laboratórios químicos. A energia para formação de 2 mols de
cloreto de hidrogênio, em kJ, a partir de seus elementos é
igual a:
a)
d)
+862.
–244.
b)
e)
+187.
–862.
c)
–187.
Resolução:
O processo descrito no enunciado pode ser representado pela equação
química abaixo:
H2 (g) + Cl2 (g) → 2 HCl (g)
H — H + Cl — Cl → 2 H — Cl
reagentes
(quebra de ligação)
produtos
(formação de ligação)
↓
↓
processo endotérmico
processo exotérmico
∆H = H — H + Cl — Cl — 2 . H — Cl
∆H = 432 + 243 – 2 . 431
∆H = – 187 kJ
Alternativa C
1
2
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CPV o
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109. No rótulo de uma determinada embalagem de leite integral
UHT, processo de tratamento térmico a alta temperatura,
consta que um copo de 200 mL deste leite contém 25%
da quantidade de cálcio recomendada diariamente
(2,4 x 10–2 mol). A massa (em mg) de cálcio (massa molar
40 g/mol) presente em 1 litro desse leite é:
a) 1 200.
b)
600.
c)
300.
d)
240.
e)
120.
111. As figuras representam alguns experimentos de raios
catódicos realizados no início do século passado, no estudo
da estrutura atômica.
Resolução:
V = 1L = 1000 mL
25%
__________
100%
__________
x
2,4 . 10–2 mol
x = 0,6 . 10–2 mol
200 mL __________
1000 mL __________
0,6 . 10–2 mol
y
y = 3 . 10–2 mol
1 mol
3 . 10–2 mol
40 g
z
z = 120 . 10–2 = 1,2 g = 1200 mg
______
______
Alternativa A
110. Na tabela são fornecidas as células unitárias de três sólidos,
I, II e III.
O tubo nas figuras (a) e (b) contém um gás submetido à alta
tensão.
Figura (a): antes de ser evacuado.
Figura (b): a baixas pressões.
A temperatura de fusão do sólido III é 1772 ºC e a do sólido
II é bem superior à do sólido I. Quando dissolvido em água,
o sólido I apresenta condutividade. Pode-se concluir que
os sólidos I, II e III são, respectivamente, sólidos:
a) covalente, iônico e metálico.
b) iônico, covalente e metálico.
c) iônico, molecular e metálico.
d) molecular, covalente e iônico.
e) molecular, iônico e covalente.
Resolução:
Sólido III:
Alto ponto de fusão; formado por um único
elemento químico. Portanto, ligação metálica.
Sólido I:
Conduz corrente elétrica quando dissolvido em
água; estrutura cristalina. Portanto, ligação
iônica.
Sólido II:
CPV
fgv071fdezeco
Ponto de fusão bem superior ao sólido I; estrutura
cristalina. Portanto, ligação covalente.
Alternativa B
Quando se reduz a pressão há surgimento de uma
incandescência, cuja cor depende do gás no tubo. A figura
(c) apresenta a deflexão dos raios catódicos em um campo
elétrico.
Em relação aos experimentos e às teorias atômicas, analise
as seguintes afirmações:
I.
Na figura (b), fica evidenciado que os raios catódicos
se movimentam numa trajetória linear.
II. Na figura (c), verifica-se que os raios catódicos
apresentam carga elétrica negativa.
III. Os raios catódicos são constituídos por partículas alfa.
IV. Esses experimentos são aqueles desenvolvidos por
Rutherford para propor a sua teoria atômica, conhecido
como modelo de Rutherford.
As afirmativas corretas são aquelas contidas apenas em:
a)
c)
e)
I, II e III.
I e II.
IV.
b)
d)
II, III e IV.
II e IV.
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Resolução:
I.
Correta. Pela figura, percebe-se que os raios catódicos
movimentam-se em trajetória linear, sendo desviados
apenas ao colidirem com a amostra de sulfeto de zinco.
II. Correta. Os raios catódicos são atraídos pelo lado positivo
do campo magnético, portanto os raios são elétrons.
III. Incorreta. As partículas α são carregadas positivamente,
por isso, deveriam ser atraídas pelo lado negativo do campo
magnético. Analisando-se a figura, contudo, não é isso que
se observa.
IV. Incorreta. O experimento com tubos de raios catódicos
foi realizado por Thomson, a partir do qual propôs o
modelo atômico de “pudim de passas”.
Alternativa C
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3
Resolução:
MgCO3 → MgO + CO2
CaCO3 → CaO + CO2
Admitindo-se 100 g da mistura inicial CaCO3 / MgCO3:
1a decomposição (MgCO3):
MgCO3 (s) → MgO (s) + CO2 (g)
84 g __________________44 g
x
__________________21 g → perda de massa inicial:
100 – 79 = 21 g CO2
x = 40 g (massa de MgCO3 na mistura inicial)
112. A dolomita, CaMg(CO3)2, é um minério utilizado como
fonte de magnésio e para fabricação de materiais
refratários. A figura apresenta a curva da decomposição
térmica de uma mistura de carbonatos de cálcio e magnésio
e é o resultado de medidas de variação da massa da
amostra em função do aumento da temperatura. A
decomposição desses carbonatos resulta na liberação de
CO2 e na formação do respectivo óxido. Cada carbonato
decompõe-se totalmente em diferentes temperaturas,
sendo que o carbonato de cálcio apresenta maior
estabilidade térmica.
Logo: massa de CaCO3 na mistura inicial = 60 g, ou seja, 60%.
Alternativa E
113. Na figura, são apresentadas as curvas de solubilidade de
um determinado composto em cinco diferentes solventes.
Na purificação desse composto por recristalização, o
solvente mais indicado para se obter o maior rendimento
no processo é o:
Dados:
massas molares (g/mol):
CO2 = 44, MgCO3 = 84 e CaCO3 = 100
Pode-se concluir que a mistura de carbonatos analisada
contém a composição em massa de carbonato de cálcio
igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
CPV
40%.
45%.
50%.
55%.
60%.
fgv071fdezeco
a)
b)
c)
d)
e)
I.
II.
III.
IV.
V.
Resolução: Quanto maior a inclinação da curva que representa
a variação da solubilidade do composto no solvente pelo aumento
da temperatura, maior é o rendimento do processo de purificação
desse composto por recristalização. Portanto, o solvente mais
indicado é o que está representado na curva I.
Alternativa A
4
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114. Muitas pessoas confundem a benzina com o benzeno,
que são dois solventes orgânicos diferentes com nomes
parecidos.
115. A figura apresenta a estrutura química de dois conhecidos
estimulantes.
A benzina, também chamada de éter de petróleo, é um
líquido obtido na destilação fracionada do petróleo, de
baixa massa molar, constituído por hidrocarbonetos,
geralmente alifáticos, como pentano e heptano.
O benzeno é um hidrocarboneto aromático, constituído
por um anel benzênico.
Sobre esses solventes, são feitas as seguintes afirmações:
I.
a molécula do benzeno apresenta três ligações duplas
entre átomos de carbono;
II. a energia de ligação entre os átomos de carbono no
benzeno é maior que a da benzina;
III. os átomos de carbono na benzina apresentam
geometria tetraédrica;
IV. os ângulos de ligação entre os átomos de carbono
no benzeno são de 60º.
As afirmativas corretas são aquelas contidas em:
a)
b)
c)
d)
e)
I, II, III e IV.
I, II e III, apenas.
I, II e IV, apenas.
II e III, apenas.
III e IV, apenas.
I.
Correta, a molécula de benzeno apresenta 3 ligações
duplas alternadas conforme mostra o desenho abaixo:
II.
Correta, a energia da ligação dupla entre os átomos de
carbono no benzeno são maiores do que das ligações simples
entre os átomos de carbono nos componentes da benzina
(pentano e heptano).
III. Correta, os componentes da benzina (pentano e heptano)
são alcanos, portanto todos os átomos de carbono são
saturados e apresentam geometria tetraédrica.
Incorreta, os 6 átomos de carbono do benzeno formam
um hexágono regular, portanto, o ângulo de ligação entre
esses átomos é 120º.
Alternativa B
fgv071fdezeco
a)
b)
c)
d)
e)
anfetamina, amida e cetona.
anfetamina, amida e amina.
anfetamina, amina e cetona.
cafeína, amina e amida.
cafeína, amina e cetona.
Resolução:
A substância que apresenta carbono assimétrico, ou quiral, é a
anfetamina, conforme identificado abaixo:
*
NH 2
carbono
assimétrico
Na molécula de cafeína estão presentes as funções amida e amina.
Na anfetamina, por sua vez, há uma amina primária.
Alternativa B
) 120º
CPV
A anfetamina é considerada uma droga ilícita, e algumas
pessoas fazem o uso desta droga: como caminhoneiros,
para provocar insônia; jovens obsessivos por sua forma
física, para provocar perda de apetite e redução de peso.
A perda de apetite gerada pelo seu uso constante pode
transformar-se em anorexia, um estado no qual a pessoa
passa a sentir dificuldade para comer, resultando em sérias
perdas de peso, desnutrição e até morte.
A substância que apresenta carbono assimétrico e os
grupos funcionais encontrados nas estruturas destes
estimulantes são, respectivamente:
Resolução:
IV.
A cafeína, quase todas as pessoas a consomem
diariamente, ao tomarem um cafezinho.
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O texto seguinte refere-se às questões de números 116 e 117.
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5
117. Analise as afirmações seguintes.
I.
Muitas substâncias químicas são as responsáveis pelos fortes
odores resultantes da deterioração e putrefação de alimentos
à base de proteína, dentre eles, as aminas. A metilamina,
CH3NH2, é uma das substâncias produzidas na decomposição
de proteínas e apresenta odor intenso e desagradável e é
também responsável pelo cheiro característico do peixe,
perceptível no final do dia das feiras livres. A equação
representa o equilíbrio químico da metilamina e seus íons em
solução aquosa, a 25 ºC:
H3C — NH2 + H2O H3C — NH3+ + OH–
Kb = 4 x 10–4
116. Considerando que [CH3 — NH2] >>> [CH3 — NH3+],
o pH de uma solução aquosa de metilamina 0,25 mol/L, a
25 ºC, é igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
2.
4.
6.
8.
12.
0,25 mol/L
x
0,25 – x
0
x
x
0
x
x
 H C — NH +  . OH – 
3  
 3

Kb =
 H3C — NH 2 
Incorreta. O NaClO é um sal básico; com a adição de uma
solução desse sal, ocorreria o aumento da [OH–] e deslocamento
do equilíbrio para a esquerda.
II. Correta. A adição de vinagre faria os íons H+ reagirem com os
íons OH–. Portanto, a [OH–] diminuiria e o equilíbrio seria
deslocado para a direita.
III. Incorreta. O NaHCO3 também é um sal básico e sua adição
deslocaria o equilíbrio para a esquerda.
Alternativa B
118. Charles Goodyear descobriu, no século XIX, um novo
processo, deixando cair borracha e enxofre casualmente no
fogo. Essa matéria-prima é utilizada na fabricação de pneus.
x.x
0, 25 − x
Como [ H3C — NH2 ] é muito maior que [ H3C — NH3+ ]
pode-se aproximar 0,25 – x para 0,25, facilitando o cálculo:
x2
∴
0, 25
4 . 10
–4
=
x2
0, 25
[ OH– ] = x = 10–2 ⇒ pOH = 2
Como pH + pOH = 14 ⇒ pH = 14 – 2 ⇒ pH = 12
Alternativa E
fgv071fdezeco
Um dos grandes problemas ambientais da atualidade é o
destino dos pneus usados. O uso de pneus na composição
do asfalto de ruas e estradas é uma forma de reduzir esse
impacto.
O processo desenvolvido por Goodyear recebe o nome de:
x
∴ 2 . 10–2 = 0,5 ⇒ x = 1 . 10–2
CPV
I.
II.
I e II.
I e III.
II e III.
I.
início:
reage/forma
equilíbrio
Então:
a)
b)
c)
d)
e)
As três afirmações podem ser analisadas pelo princípio do
deslocamento dos equilíbrios químicos (Le Chatelier).
H3C — NH2 + H2O H3C — NH3+ + OH–
4 . 10–4 =
Está correto somente o contido em:
Resolução:
Resolução:
4 . 10–4 =
Utilizando 1 litro de água potável com duas colheres de
sopa de água sanitária (solução de NaClO), prepara-se
uma solução para limpar estofados com resíduos de
peixe. Isso permite que a equação se desloque para a
direita, diminuindo a concentração da metilamina.
II. O vinagre pode ser adicionado ao peixe, diminuindo a
concentração de íons hidroxila do equilíbrio, deslocando
para a direita, diminuindo a concentração da metilamina.
III. O equilíbrio da equação pode ser deslocado para a
direita, adicionando-se um pouco de solução de
bicarbonato de sódio (NaHCO3), que é um sal de
características ácidas.
a)
b)
c)
d)
e)
combustão.
destilação.
sinterização.
ustulação.
vulcanização.
Resolução: O processo desenvolvido por Charles Goodyear chamase vulcanização. Consiste na adição de enxofre às duplas ligações
do isopreno, configurando um processo de polimerização.
Alternativa E
6
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119. O Brasil destaca-se no cenário internacional com a
produção e incentivo do uso de combustíveis de fontes
renováveis, como o etanol e o biodiesel. A
transesterificação é mais um “novo conceito” abordado
na química orgânica no ensino médio: trata-se da síntese
do biodiesel, obtido a partir da reação de óleos vegetais
(soja, babaçu, mamona), gorduras animais ou óleos
residuais de fritura com etanol e catalisador.
Considerando que o biodiesel foi obtido a partir do óleo
de soja, na reação de hidrólise desse biodiesel B são
obtidos como produtos o:
a) ácido etanóico e álcoois.
b) ácido etanóico e ésteres.
c) etanoato de etila e ácidos carboxílicos.
d) etanol e ácidos carboxílicos.
e) etanol e ésteres.
•
As substâncias testadas podem ser:
I) 2-metil-propan-2-ol, II) butan-1-ol e III) propan-2-ol.
•
370 mg da substância X, quando sofre combustão
completa, produzem 880 mg de gás carbônico.
O grupo de alunos conclui, corretamente, que a reação ocorrida
no teste 1 era:
a) exotérmica e que X e Y eram as substâncias II e I,
respectivamente.
b) exotérmica e que X e Y eram as substâncias III e I,
respectivamente.
c) endotérmica e que X e Y eram as substâncias II e I,
respectivamente.
d) endotérmica e que X e Y eram as substâncias III e I,
respectivamente.
e) endotérmica e que X e Y eram as substâncias II e III,
respectivamente
Resolução: As reações de combustão das três substâncias, bem
como suas fórmulas estruturais, estão representadas a seguir:
I.
2-metil-propan-2-ol (massa molar: 74 g/mol)
OH
|
H3C — C — CH3
|
CH3
Resolução:
Biodiesel B
C4H9OH +
O
||
R — C — O — C — CH3 (éster)
H2
O
||
R — C — O — C — CH3 + HOH →
H2
II.
etanol
13
O → 4 CO2 + 5 H2O
2 2
III. propan-2-ol (massa molar: 60 g/mol)
OH
|
H3C — CH — CH3
C3H7OH + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
O número de mols de CO 2 produzidos pela combustão de
370 mg da substância X é igual a:
Alternativa D
120. Na identificação de duas substâncias orgânicas no
laboratório de química, um grupo de alunos realizou dois
experimentos:
–
número de mols CO2 =
–
número de mols X =
0,88
= 0,02 mol
44
0,37
= 0,005 mol
74
Teste 1 – Retirou uma amostra de 4 mL da substância X e
transferiu para um tubo de ensaio. Na seqüência,
adicionou gotas de solução de ácido sulfúrico e 4 mL de
solução violeta de permanganato de potássio. Agitou e
observou.
Teste 2 – Repetiu o teste anterior, utilizando amostra da
substância Y.
X
0,005
1
A proporção molar entre X e CO2 é: CO = 0,02 = 4
2
Sabe-se que:
Resultados obtidos:
Teste 1 – O tubo aqueceu durante a reação e a cor violeta
da solução desapareceu.
Teste 2 – Não houve alteração, a reação não ocorreu.
→ H3C — CH2 — CH2 — C
+
Para que o grupo de alunos pudesse concluir o teste de
identificação, o professor deu as seguintes informações:
CPV
butan-1-ol (massa molar: 74 g/mol)
H3C — CH2 — CH2 — CH2 — OH
C4H9OH +
O
||
→ R — C — OH + H3C — C — OH
H2
ácidos carboxílicos
(com R igual a
R1 , R 2 e R 3 )
13
O → 4 CO2 + 5 H2O
2 2
fgv071fdezeco
[O]
→
H3C — CH2 — CH2 — CH2 — OH 
+
KMnO4 ; H
[O]
KMnO4 ; H
[O]
→ H3C — CH2 — CH2 — C
+
O
H
O
KMnO4 ; H
OH
Portanto, conclui-se que a substância X é a II e a substância Y é a I.
Alternativa A