Química Questões 51 a 75 Instrução: texto para a questão 51. Leia o texto, analise a figura a seguir e responda à(s) próxima(s) questão(ões). No início do século XVII, a química começou a despontar como ciência, com base na química prática (mineração, purificação de metais, criação de joias, cerâmicas e armas de fogo), química médica (plantas medicinais) e crenças místicas (busca pela Pedra Filosofal). A figura abaixo representa a vista do interior de um laboratório de análise de minerais do final do século XVI, utilizado para amalgamação de concentrados de ouro e recuperação do mercúrio pela destilação da amálgama. O minério, contendo ouro e alguns sais à base de sulfeto, era inicialmente tratado com vinagre (solução de ácido acético) por 3 dias; em seguida, era lavado e, posteriormente, esfregado manualmente com mercúrio líquido para formar amálgama mercúrio-ouro (detalhe B na figura). A destilação da amálgama para separar o ouro do mercúrio era realizada em um forno chamado atanor (detalhe A na figura). SIMULADO UFRGS 2015 17 51. Sobre os processos de obtenção de ouro empregados no final do século XVI, assinale a alternativa correta. (A) Ao considerar que o sal presente no minério é o PbS, o emprego do vinagre tem como finalidade evitar a dissolução desse sal. (B) A amálgama ouro-mercúrio é uma mistura azeotrópica, por isso é possível separar o ouro do mercúrio. (C)A destilação da amálgama composta por ouro e mercúrio é considerada um processo de fracionamento físico. (D) A separação do mercúrio do ouro, por meio da destilação, ocorre por um processo de vaporização chamado de evaporação. (E) É possível separar a amálgama ouro-mercúrio por meio de destilação, porque o ouro é mais denso que o mercúrio. 52. Em um experimento na aula de laboratório de química, um grupo de alunos misturou em um recipiente aberto, à temperatura ambiente, quatro substâncias diferentes: Substância Quantidade Densidade (g/cm3) polietileno em pó 5g 0,9 água 20 mL 1,0 etanol 5 mL 0,8 grafite em pó 5g 2,3 Nas anotações dos alunos, consta a informação correta de que o número de fases formadas no recipiente e sua ordem crescente de densidade foram, respectivamente: (A)2; mistura de água e etanol; mistura de grafite e polietileno. (B)3; polietileno; mistura de água e etanol; grafite. (C)3; mistura de polietileno e etanol; água; grafite. (D)4; etanol; polietileno; água; grafite. (E) 4; grafite; água; polietileno; etanol. 53. Estica daqui, puxa dali. Muitas das mulheres almejam ter um cabelo lindo, que brilhe, mas principalmente que seja liso. É claro que elas contam com uma grande ajuda para que isso seja possível: as famosas escovas progressivas, como a escova blindagem. Escova blindagem: A técnica não usa química para mexer na estrutura dos fios nem leva formol em sua fórmula. O segredo é o silicone 18 que irá fechar as cutículas do cabelo, fazendo ele ficar alinhado e liso. O efeito deve ficar bem lindo, parecido com o dos cabelos da atriz Anne Hathaway. Disponível em: http://virgula.uol.com.br/ver/noticia/ lifestyle/2012/08/09/306329-ha-mais-de-10-anos-no-mercadoprogressiva-ganha-novas-versoes#11 (Adaptado) Analisando-se as informações contidas no texto acima e com base nas características das substâncias e materiais citados, é correto afirmar que a(o) (A)solução de metanal tem sido utilizada na escova blindagem. (B)silicone, produto que contém silício, cria um filme sobre os fios dos cabelos. (C) efeito proporcionado pela “escova blindagem” se deve à ausência de química em sua composição. (D)silicone, ou silício elementar, substitui o uso de formol, por possuir propriedades físico-químicas semelhantes a esse aldeído. (E) “escova blindagem” deixa o cabelo alinhado e liso, principalmente porque o silicone retém a água na superfície e no interior do fio, aumentando a durabilidade das escovas. 54. Analise as informações a seguir. Durante séculos, filósofos e alquimistas acreditaram que a matéria era constituída de quatro elementos fundamentais: terra, água, ar e fogo. Hoje, contudo, reconhecemos a existência de muito mais do que quatro elementos e alcançamos uma compreensão mais aprofundada sobre o que, de fato, são água, ar, terra e fogo. Sobre esse assunto, são feitas as seguintes afirmativas: I. a água é uma substância simples. II. o ar é uma solução. III. a terra é uma mistura heterogênea. IV. o fogo é uma reação redox endotérmica. São corretas somente as afirmativas (A)I e II. (B)I e III. (C)I e IV. (D)II e III. (E) II e IV. Química 55. A seguir, é apresentado um conjunto de cinco afirmações a respeito de propriedades físico-químicas e estruturais de misturas homogêneas ou substâncias puras derivadas de solventes orgânicos. Preencha os parênteses com (V) para verdadeiro e (F) para falso. ()Gasolina e etanol formam uma mistura homogênea à temperatura ambiente. ()A mistura de água e etanol submetida à destilação simples origina etanol puro, destilado a 78ºC e água pura a 100ºC, sob pressão de 1 atmosfera. ()O propan-1-ol é isômero de função da propanona. ( ) O acetato de etila e o éter dietílico apresentam cadeias heterogêneas. ( ) O biodiesel é um monoéster obtido na transesterificação de um óleo ou uma gordura. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é (A)V – F – F – V – V. (B)V – V – F – V – F. (C)F – F – F – V – V. (D)F – V – V – F – F. (E) V – F – V – F – F. (http://www.brasil.gov.br/ciencia-e-tecnologia/2014/02/. Adaptado) Na tabela, são apresentadas informações das quantidades de algumas partículas subatômicas para os íons X2– e A2+: Carga da partícula X2– A2+ positiva 16 y negativa 18 18 Nessa tabela, o nome do elemento X e o valor de y são, respectivamente, SIMULADO UFRGS 2015 (Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/ qnesc34_3/04-AQ-45-11.pdf. Adaptado.) As informações apresentadas indicam 56. O Brasil inaugurou em 2014 o Projeto Sirius, um acelerador de partículas que permitirá o desenvolvimento de pesquisa na área de materiais, física, química e biologia. Seu funcionamento se dará pelo fornecimento de energia a feixes de partículas subatômicas eletricamente carregadas: prótons e elétrons. (A)argônio e 16. (B)argônio e 20. (C)enxofre e 16. (D)enxofre e 18. (E) enxofre e 20. 57. Entre 13,2ºC e 161ºC, o estanho é estável e possui uma configuração conhecida como estanho branco ou Sn–β, que é um sólido brilhante branco-prateado, maleável, moderadamente dúctil e bom condutor. Essa é a forma conhecida pela maioria das pessoas e tem uma variedade de aplicações domésticas e tecnológicas, como em ligas (bronze e soldas) e em revestimento de aço (folhas-de-flandres). O Sn–β pode sofrer uma transição para uma estrutura conhecida como estanho cinzento, o Sn–α, um sólido cinza-escuro, não metálico e na forma de pó. O Sn–α é semicondutor, não dúctil e sem aplicabilidade. Essas duas espécies podem reagir de modo diferente. Por exemplo, as reações realizadas a –14 ± 2ºC do Sn–β e do Sn–α com solução de ácido clorídrico concentrado, livre de oxigênio dissolvido, produzem SnCl2.2H2O e SnCl4.5H2O, respectivamente. (A)as aplicações dos átomos de um elemento químico radioativo. (B)a participação da radiação-α nas características físicas do estanho. (C)a influência da temperatura sobre as propriedades de isótonos do estanho. (D)a transformação do estanho em outro elemento químico por meio de aquecimento. (E) as propriedades físicas e químicas distintas de duas formas alotrópicas de um elemento químico. 58. A reação de ustulação da pirita (FeS2) pode ser representada pela equação a seguir: 4 FeS2(s) + 11 O2(g) → Fe2 O3(s) + 8 SO2(g) Considerando que o processo de ustulação ocorra nas CNTP, é correto afirmar que o volume de SO2 produzido na reação de 600 g de pirita que apresente 50% de pureza é de Dados: massa molar (g . mol–1) FeS2 = 120 (A)56,0 L. (B)112,0 L. (C)168,0 L. (D)224,0 L. (E) 280,0 L. 19 59. Quando uma tempestade de poeira atingiu o mar da Austrália em 2009, observou-se que a população de fitoplâncton aumentou muito. Esse evento serviu de base para um experimento em que a ureia foi utilizada para fertilizar o mar, com o intuito de formar fitoplâncton e capturar o CO2 atmosférico. De acordo com a literatura científica, a composição elementar do fitoplâncton pode ser representada por C106N16P. Considerando que todo o nitrogênio adicionado ao mar seja transformado em fitoplâncton, capturando o gás carbônico da atmosfera, 1 (uma) tonelada de nitrogênio seria capaz de promover a remoção de, aproximadamente, quantas toneladas de gás carbônico? Dados de massas molares em g mol–1: C = 12; N = 14 e O = 16. (A)6,6. (B)20,8. (C)5,7. (D)1.696. (E) 3.412. 60. Leia as seguintes afirmações sobre a tabela periódica dos átomos dos elementos químicos e sobre as propriedades desses átomos. I. Quando os elementos químicos são organizados em ordem crescente de número atômico, ocorre periodicidade em algumas de suas propriedades. II. Os elementos que se encontram na série lantanídea e actinídea são chamados de elementos de transição interna. III. A disposição dos elementos na tabela periódica é tal que aqueles com propriedades semelhantes ficam sempre num mesmo período. IV. Num período ou num grupo, a energia de ionização será tanto maior quanto maior for o raio atômico. Está correto apenas o que se afirma em (A)II. (B)I e II. (C)I, II e III. (D)II e III. (E) III e IV. 20 61. Considerando a seguinte reação química, analise as assertivas abaixo e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas. CaO + H2O → Ca(OH)2 ( ) Esta equação, quando balanceada, obedece à lei de conservação das massas. ()O produto da reação entre o Óxido de Cálcio e a água é um Ácido de Arrhenius. ( ) Os coeficientes que balanceiam corretamente a reação são, respectivamente: 1–1–1. ()Na presença do indicador ácido-base Fenolftaleína, o Hidróxido de Cálcio apresenta coloração rósea. ( ) A reação representada acima é uma reação de decomposição. A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é (A)V – F – F – V – F. (B)V – V – V – F – V. (C)F – V – V – V – F. (D)F – F – F – F – F. (E) V – F – V – V – F. 62. Em uma aula prática, foram preparadas cinco soluções aquosas, de mesma concentração, de alguns ácidos inorgânicos: sulfídrico, nítrico, carbônico, bórico e fosfórico. Com o objetivo de testar a força desses ácidos, verificou-se a condutibilidade elétrica, através de um circuito acoplado a uma lâmpada. A solução ácida que acendeu a lâmpada com maior intensidade foi a de (A)H2S. (B)HNO3. (C)H2CO3. (D)H3BO3. (E) H3PO3. 63. Desde criança, aprende-se que o consumo de água é vital para o corpo humano. Além de regular muitas funções, como a temperatura corporal e o bom funcionamento do sistema circulatório, ela também contribui para o transporte de nutrientes e é essencial para os processos fisiológicos e bioquímicos do corpo de um indivíduo. Com a busca crescente por bem-estar e qualidade de vida, o consumidor brasileiro está cada vez mais consciente de que, dentro da categoria água, Química a mineral natural é em geral benéfica para a saúde. O aumento do consumo do produto atesta essa tendência. Segundo dados da Associação Brasileira da Indústria de Águas Minerais, o mercado apresenta patamares de crescimento próximos a 20% ao ano. De acordo com especialistas, o crescimento do setor está relacionado a hábitos mais saudáveis dos brasileiros, que têm buscado reduzir a presença de bebidas açucaradas e com adoçantes nas refeições. 64. Em uma aula prática, um béquer com uma solução concentrada de ácido nítrico foi deixado próximo a outro contendo hidróxido de amônio. Entre os béqueres, foi observada a formação de uma fumaça branca que se depositou sobre a bancada. Sobre o sólido branco obtido, afirma-se, corretamente, que (A)é insolúvel em água. (B)possui caráter básico. (C)apresenta N com número de oxidação –3 e +5. (D)tem temperatura de ebulição menor que o HNO3. (E) resulta da condensação do NH4OH e evaporação do HNO3. O quadro abaixo apresenta as informações contidas em um rótulo de uma embalagem de 300mL de uma água mineral natural comumente encontrada nas prateleiras de um supermercado. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS A 25ºC pH 5,45 Conectividade elétrica 455µS/cm Íons Composição química (mg/L) Bicarbonato 258,88 Potássio 30,52 Sódio 30,17 Cálcio 26,49 Magnésio 11,21 Sulfato 2,42 Cloreto 1,38 Nitrato 0,91 Bário 0,35 Fluoreto 0,11 Lítio 0,028 NÃO CONTÉM GLÚTEN Considerando as informações do enunciado e do quadro acima, assinale a alternativa correta. (A)O ânion monovalente presente em menor quantidade em uma embalagem dessa água mineral é o NO3–. (B)O ponto de ebulição da água mineral em questão, ao nível do mar, é menor do que 100ºC. (C)A água mineral em questão conduz a corrente elétrica, devido à presença de vários íons em solução. (D) A massa de íons lítio presente em uma embalagem dessa água mineral é de 0,54 mg. (E)A água mineral em questão apresenta uma concentração hidrogeniônica igual a 1,0 x 10–7 mol/L. SIMULADO UFRGS 2015 65. A ocorrência da reação eletrolítica Pb2+(aq) + 2H2O(l) → PbO2(S) + H2(g) + 2H+ tem como consequência (A)a redução do Pb2+. (B)a oxidação da água. (C)o grande aumento do pH da solução. (D) a manutenção do número de oxidação do Pb. (E) a redução da concentração de Pb2+ na solução. 66. Um estudante monta um experimento de química no qual, em um béquer de vidro, adiciona uma solução aquosa de hidróxido de cálcio e o indicador fenolftaleína. Em seguida, com o auxílio de um canudo de plástico, sopra e borbulha continuamente a mistura até que a cor rosa do indicador desapareça e surja um sólido insolúvel. Considerando a reação ocorrida nesse experimento, a equação de velocidade de formação dos produtos é (A) Vp = CaCO3 CO2 (B) Vp = Ca(OH)2 × CO2 (C) Vp = Ca(OH)2 CO2 2 2 (D) Vp = Ca(OH)2 × H2 O (E) Vp = CaCO3 × H2 O Ca(OH)2 × CO2 21 67. “Uma amostra de açúcar exposta ao oxigênio do ar pode demorar muito tempo para reagir. Entretanto, em nosso organismo, o açúcar é consumido em poucos segundos quando entra em contato com o oxigênio. Tal fato se deve à presença de enzimas que agem sobre as moléculas do açúcar, criando estruturas que reagem mais facilmente com o oxigênio...”. Adaptado de Usberco e Salvador, Química, vol 2, FTD, SP, pág 377, 2009. Baseado no texto acima, a alternativa que justifica corretamente a ação química dessas enzimas é (A)as enzimas atuam como inibidoras da reação, por ocasionarem a diminuição da energia de ativação do processo e, consequentemente, acelerarem a reação entre o açúcar e o oxigênio. (B)as enzimas atuam como inibidoras da reação, por ocasionarem o aumento da energia de ativação do processo e, consequentemente, acelerarem a reação entre o açúcar e o oxigênio. (C)as enzimas atuam como catalisadores da reação, por ocasionarem o aumento da energia de ativação do processo, fornecendo mais energia para o realização da reação entre o açúcar e o oxigênio. (D)as enzimas atuam como catalisadores da reação, por ocasionarem a diminuição da energia de ativação do processo, provendo rotas alternativas de reação menos energéticas, acelerando a reação entre o açúcar e o oxigênio. (E)as enzimas atuam como catalisadores da reação, por ocasionarem a diminuição da energia de ativação do processo ao inibirem a ação oxidante do oxigênio, desacelerando a reação entre o açúcar e o oxigênio. 68. A um recipiente contendo 100 mL de solução aquosa de ácido acético 1,0 mol L–1 foram adicionados 20mL de solução aquosa de hidróxido de sódio 2,0 mol L–1. Na reação, a massa de água formada, em grama, é igual a (A)0,18. (B)0,36. (C)0,48. (D)0,72. (E) 0,76. 22 69. A pressão de vapor de um solvente líquido diminui devido à presença de um soluto não volátil (efeito tonoscópico), afetando a temperatura de fusão (efeito crioscópico) e a temperatura de vaporização do solvente (efeito ebulioscópico). Faz-se uso destes fenômenos, por exemplo, nos anticongelantes utilizados nos radiadores de automóveis e nos sais empregados para fundir gelo em regiões onde há ocorrência de neve. Os líquidos A, B, C e D, listados abaixo, estão a 1atm e a 25ºC e apresentam, respectivamente, pressões de vapor PA, PB, PC e PD. Líquido A: 100 mL de solução 0,01 mol/L de NaCl em água. Líquido B: 100 mL de água. Líquido C: 100 mL de solução 0,01 mol/L de glicose em água. Líquido D: 50 mL de água. Assinale a alternativa correta com relação à pressão de vapor dos líquidos A, B, C e D. (A)PD = PB > PC > PA (B)PA > PC > PB > PD (C)PA = PC > PD > PB (D)PD > PB > PA = PC (E)PD > PA = PC > PB 70. Para diminuir o efeito estufa causado pelo CO2, emitido pela queima de combustíveis automotivos, emprega-se um combustível que produza menor quantidade de CO2 por kg de combustível queimado, considerando-se a quantidade de energia liberada. No Brasil, utiliza-se principalmente a gasolina (octano) e o etanol, cujas entalpias de combustão encontram-se relacionadas na tabela seguinte. Composto ∆Hoc (kJ mol −1) etanol –1370 gasolina –5464 A análise dessas informações permite concluir que a(o) .......... libera mais energia por mol de gás carbônico produzido, sendo que o valor encontrado é de ........... kJ mol–1. Química Os termos que completam, corretamente, as lacunas são (A)etanol, 685. (B)etanol, 1370. (C)gasolina, 683. (D)gasolina, 685. (E) gasolina, 5464. 71. O oxigênio presente no ar atmosférico, ao chegar aos pulmões, entra em contato com a hemoglobina (Hem) do sangue, dando origem à oxiemoglobina (HemO2), que é responsável pelo transporte de O2 até as células de todo o organismo. O equilíbrio químico que descreve esse processo pode ser representado simplificadamente pela equação química abaixo. Hem(aq) + O2(g) ↔ HemO2(aq) À medida que uma pessoa se desloca para locais de .............. altitude, a quantidade e a pressão parcial de O2 no ar vai .............. e esse equilíbrio vai se deslocando para a .............. . Em função disso, a pessoa sente fadiga e tontura, e pode até morrer em casos extremos. O corpo tenta reagir produzindo mais hemoglobina; esse processo, porém, é lento e somente se conclui depois de várias semanas de “ambientação” da pessoa com a altitude. É interessante notar que os povos nativos de lugares muito altos, como o Himalaia, desenvolveram, através de muitas gerações, taxas de hemoglobina mais elevadas que a dos habitantes à beira-mar. Esse fenômeno proporciona uma boa vantagem, por exemplo, aos jogadores de futebol da Bolívia, em relação aos seus adversários estrangeiros, quando disputam uma partida na cidade de La Paz, a mais de 3.600 m de altitude. 72. Dados: Fe3+ (aq) + 6 − → Fe2 + (aq) E° = −0,77 V Fe2 + (aq) + 2e − → Fe(s) 2+ − Cu (aq) + 2e → Cu(s) E° = −0,44 V E° = +0,34 V A formação da ferrugem é um processo natural e que ocasiona um grande prejuízo. Estima-se que cerca de 25% da produção anual de aço é utilizada para repor peças ou estruturas oxidadas. Um estudante resolveu testar métodos para evitar a corrosão em um tipo de prego. Ele utilizou três pregos de ferro, um em cada tubo de ensaio. No tubo I, ele deixou o prego envolto por uma atmosfera contendo somente gás nitrogênio e fechou o tubo. No tubo II, ele enrolou um fio de cobre sobre o prego, cobrindo metade de sua superfície. No tubo III, ele cobriu todo o prego com uma tinta aderente. Após um mês, o estudante verificou formação de ferrugem (A) em nenhum dos pregos. (B) apenas no prego I. (C) apenas no prego II. (D)apenas no prego III. (E) apenas nos pregos I e II. 73.A Aspirina foi um dos primeiros medicamentos sintéticos desenvolvido e ainda é um dos fármacos mais consumidos no mundo. Contém como princípio ativo o Ácido Acetilsalicílico (AAS), um analgésico e antipirético, de fórmula estrutural plana simplificada mostrada abaixo: Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente, as lacunas acima. (A)maior – aumentando – esquerda (B)maior – diminuindo – esquerda (C)menor – diminuindo – esquerda (D)menor – diminuindo – direita (E) maior – aumentando – direita SIMULADO UFRGS 2015 Considerando a fórmula estrutural plana simplificada do AAS, a alternativa que apresenta 23 corretamente a fórmula molecular do composto e os grupos funcionais orgânicos presentes na estrutura é (A)C9H8O4; amina e ácido carboxílico. (B)C10H8O4; éster e ácido carboxílico. (C)C9H4O4; ácido carboxílico e éter. (D)C10H8O4; éster e álcool. (E)C9H8O4; éster e ácido carboxílico. 74. A melanina é o pigmento responsável pela pigmentação da pele e do cabelo. Em nosso organismo, a melanina é produzida a partir da polimerização da tirosina, cuja estrutura está representada a seguir. Sobre a tirosina foram feitas algumas afirmações. I. A sua fórmula molecular é C9H11NO3. II. A tirosina contém apenas um carbono quiral (assimétrico) em sua estrutura. III. A tirosina apresenta as funções cetona, álcool e amina. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmação(ões) (A)I e II. (B)I e III. (C)II e III. (D)I. (E) III. 75. Trinta por cento da população mundial está acima do peso. A humanidade está perdendo a guerra contra a gordura. Mas e se existisse uma solução quase milagrosa para conter a onda de obesidade? Talvez exista. É o que revela o resultado de uma experiência realizada por cientistas americanos, que criaram uma bactéria capaz de impedir o ganho de peso. É uma versão mutante da Escherichia coli, uma bactéria que faz parte da nossa flora intestinal. Pesquisadores colocaram 24 um gene a mais nesse micro-organismo e, graças a isso, ela passou a sintetizar N-acilfosfatidiletanolamina. Esse hormônio é normalmente produzido pelo corpo humano, e tem uma função simples: informar ao cérebro que a pessoa comeu o suficiente. Um grupo de ratos recebeu a “superbactéria”, misturada com água, e tinha alimentação à vontade, podendo comer o quanto quisessem. Mas, depois de oito semanas, os níveis de obesidade diminuíram. Os ratos não só não engordaram; eles haviam perdido peso. Tudo porque a bactéria mutante se instalou no organismo deles e começou a produzir o tal hormônio, reduzindo a vontade de comer em excesso. Depois que os ratos pararam de receber a bactéria modificada, o efeito durou mais quatro semanas e não houve efeitos colaterais. Agora, os pesquisadores querem testar a descoberta em seres humanos. Se ela funcionar, será possível criar uma bebida probiótica contendo a tal bactéria mutante - que as pessoas beberiam para emagrecer. Fonte: Superinteressante, Edição 339, Nov. 2014, p. 10. “Bactéria transgênica impede a obesidade”. (Adaptado.) Em relação às gorduras, considere as afirmativas abaixo. I. As gorduras, à temperatura ambiente, podem ser sólidas ou líquidas, sendo constituídas apenas por ésteres de ácidos graxos insaturados. II. O fato de a gordura ser uma substância de reserva torna-se ainda mais evidente em animais que vivem em situações ambientais extremas, como é o caso dos ursos que são obesos para poderem enfrentar longos períodos de hibernação. III. A ação de limpeza de um sabão sobre a gordura das mãos deve-se à alta polaridade do grupo carboxilato, que o torna solúvel em água, e à baixa polaridade da cadeia carbônica, que o torna solúvel na gordura. Das proposições acima, (A)apenas I está correta. (B)apenas II está correta. (C)apenas I e II estão corretas. (D)apenas II e III estão corretas. (E) I, II e III estão corretas. Química