Vestibular - 2013 Xote Ecológico (Composição: Luíz Gonzaga) Não posso respirar, não posso mais nadar A terra está morrendo, não dá mais pra plantar Se planta não nasce se nasce não dá Até pinga da boa é difícil de encontrar Cadê a flor que estava aqui? Poluição comeu. E o peixe que é do mar? Poluição comeu E o verde onde que está? Poluição comeu Nem o Chico Mendes sobreviveu Do TEXTO 01, a letra de música composta por Luiz Gonzaga, pode-se observar a preocupação do autor com o meio ambiente e o efeito da degradação deste na qualidade de um produto tipicamente brasileiro, a cachaça. V = 2,3 mL de álcool Então teremos 2,3 mL de álcool por 1 L (1000 ml) de solução De acordo com as alternativas a solução hidroalcoólica apresenta um volume de 100 mL, ou seja, para 100 ml de solução teremos 0,23 mL de álcool. Letra “E”. Obs.: a densidade veio em g/mol, onde deveria vir em g/mL, além de que o autor não dar nenhuma pista para o aluno, se adição de açúcar aumenta ou diminui o teor alcoólico, pois isto é muito técnico, o aluno não tem obrigação de saber processo técnico de produção de pinga, afinal ele ainda é um aluno de ensino médio. Questão 02. Baseado no texto acima responda às questões de 1 a 10. Questão 01. A cachaça é obtida pela destilação do melaço fermentado de cana-de-açúcar, podendo também ser adicionada de açúcares em até 6 g/L, expressos em sacarose (C12H22O11). Se forem adicionados exatamente 3,4224 gramas em 1litro de melaço, qual deve ser o efeito na graduação alcoólica do produto final, sabendo que a densidade do álcool (C2H5OH) é 0,8 g/mol, e o rendimento da transformação da sacarose em álcool é 100%? C = 6 g/L m = 3,4224 g V=1L d = 0,8 g/mL Dos produtos que podem ser componentes da cachaça, podem ser encontrados 1,4-butanodiol, ácido acético, isobutanol e heptanoato de etila. A qual sequência de funções orgânicas, respectivamente, pertencem estes compostos? a) Éster, éster carboxílico, fenol e éster. b) Álcool, ácido carboxílico, álcool e éster. c) Fenol, ácido carboxílico, álcool e éster, d) Fenol, éster carboxílico, enol e anidrido ácido. e) Álcool, ácido carboxílico, enol e sal de ácido carboxílico. 1,4-butanoldiol – diálcool isolado (álcool) Ácido acético – ácido carboxílico Isobutanol – álcool Heptanoato de etila – éster. Letra “B”. Massa molar C12H22O11 C – 12 x 12 = 144 H – 22 x 1 = 22 O – 11 x 16 = 176 342 g/mol C2H6O C – 2 x 12 = 24 H–6x 1 = 6 O – 1 x 16 = 16 46 g/mol O processo de fermentação alcoólica ocorre em duas etapas: C12H22O11 2 C6H12O16 (sendo uma glicose e uma frutose) 2 C6H12O6 4 C2H6O + 4 CO2 Eq. Total; C12H22O11 4 C2H6O + 4 CO2 342 g --------- 4 x 46 g 3,4224 g ----- x 342 X = 629,72 X = 1,84 g etanol Volume de álcool www.quimicasolucionada.com Questão 03. A ingestão de cobre, além dos limites toleráveis, pode gerar uma grande quantidade de problemas no organismo humano, como por exemplo náusea, vômito, hemorragia gastrointestinal, diarreia, anemia hemolítica, cirrose hepática crônica e icterícia. Em termos de cachaça, a legislação brasileira permite um máximo de 5 mg por litro. Se 10mL de uma amostra de cachaça precisou de 25 mL de uma solução de 0,2 mmol/L de zinco, em uma titulação potenciométrica (medindo a diferença de potencial, ddp), qual a massa de cobre ingerida por um indivíduo que bebeu 100 mL dessa cachaça e o potencial no ponto de equivalência? 2+ 0 Cu + 2e- Cu(s) E = + 0,337 V 2+ 0 Zn + 2e- Zn(s) E = - 0,763 V a) 3,18 mg de Cobre e a equivalência b) 0,5 mg de Cobre e a equivalência c) 3,18 mg de Cobre e a equivalência d) 0,5 mg de Cobre e a equivalência e) 3,18 mg de Cobre e a ddp de 1,100 V no ponto de ddp de 1,100 V no ponto de ddp de 1,124 V no ponto de ddp de 1,112 V no ponto de ddp de 1,112 V no ponto de [email protected] UEPB – 2013 / Prova de Química equivalência Limite de Cu = 5 mg/litro V = 10 mL = 0,01 L V = 25 mL -4 M = 0,2 mmol/L = 2 x 10 mol/L (Zn) V = 100 mL cachaça = 0,1 L Vamos chamar, Cu de (a) e Zn de (b). Sendo Xa e Xb = 2 (nox) Ma x Xa x Va = Mb x Xb x Vb -4 Ma x 2 x 10 = 2 x 10 x 2 x 25 -5 -4 Ma = 50 x 10 = 5 x 10 mol/L (Cu) é devido ao comportamento zwitteriônico do glifosato. Qual das alternativas abaixo apresenta corretamente o conceito de comportamento zwiteriônico? a) A molécula possui constante de formação de complexo alta. b) A molécula neutra apresenta duas cargas elétricas contrárias. c) A molécula tem possibilidade de reação com outra molécula. d) A molécula pode reagir com água dando um composto neutro eletricamente. e) A molécula possui apenas dois grupos funcionais. Massa do Cu em 100 ml de cachaça. Esta questão trata a respeito do comportamento zwitteriônico, este comportamento é visto na disciplina de Bioquímica, por alunos que pagam esta disciplina na universidade, o mesmo não está no programa do vestibular da UEPB. m1 = 3,175 mg de Cu. Letra “B”. Potencial (∆E) ∆E = EM - Em ∆E = 0,337 – (- 0,763) ∆E = 0,337 + 0,763 ∆E = 1,1 volts. Questão 06. O glifosato possui estrutura molecular indicada abaixo. Qual dos átomos presentes na molécula de glifosato não consegue obedecer à regra do octeto? Letra “A”. O gabarito é "A" letra a e não a letra "E". Questão 04. A fermentação do caldo-de-cana hidrolisa a sacarose para obter uma aldohexose e uma cetohexose. Sabendo que a fórmula estrutural da celulose está apresentada abaixo, qual das alternativas abaixo apresenta corretamente o produto de sua hidrólise? a) Frutose e frutose. b) Glicose e glicose. c) Glicose e levrose. d) Galactose e galactose. e) Glicose e frutose. a) Nitrogênio e Fósforo. b) Fósforo e Hidrogênio. c) Nitrogênio e Hidrogênio. d) Oxigênio e Hidrogênio. e) Oxigênio e Fósforo. De acordo com o octeto o elemento fica estável com oito elétrons na última camada, excessão para o H, He e Li que ficam estáveis com dois, pois ficam estáveis na camada K. O P apresenta na última camada 5 elétrons, dos quais 3 formam ligações covalente normal e dois formam ligação covalente dativa com o oxigênio (representado pela dupla), onde o par de elétrons compartilhado pertence ao P. Neste composto todos os átomos estão de acordo com o octeto, pois a própria regra do octeto já prevê que o H fica estável com dois elétrons e quanto ao P, na ligação dativa o mesmo não perde nem ganha elétrons com o oxigênio. A fermentação da sacarose forma glicose e frutose, porém a fermentação da celulose forma somente glicose. Letra “B”. Questão 05. Um outro ponto de destaque no texto 01 é a questão da poluição. Neste ano ocorreu a Rio+20, evento promovido pela Organização das Nações Unidas para discutir o desenvolvimento sustentável. Na questão de produção de vegetais, o problema é a utilização desregulada de agrotóxicos, como o glifosato, que contamina os próprios vegetais e os mananciais de água quando forma complexos solúveis com metais. Esta capacidade de formar complexos www.quimicasolucionada.com O autor pede os elementos que não estão de acordo com o octeto, pois todos estão de acordo com a teoria do octeto, o hidrogênio na última camada apresenta 2 elétrons, porém o octeto já prevê este comportamento, de acordo com esta teoria isto ocorre por que o H fica estável na camada K e P forma uma ligação dativa (onde o par de elétrons compartilhado com o O pertence apenas ao P) ficando o mesmo com oito elétrons na última camada. NÃO TEM GABARITO. Questão 07. [email protected] UEPB – 2013 / Prova de Química Entre as alternativas abaixo qual a correta em relação à preocupação ambiental de Luiz Gonzaga externada na música Xote Ecológico? a) A presença da substância química monóxido de dihidrogênio em ambientes aquáticos tem provocado a morte de peixes e de outras formas de vidas aquáticas. b) Os principais poluentes atmosféricos são silicatos e óxidos de metais pesados, que danificam o sistema respiratório de organismos vivos. Isso explica muitas doenças respiratórias em crianças e idosos. c) A ação humana tem resultado na manipulação de materiais ao ponto de alterar significativamente a composição química da atmosfera, de solos e de ambientes aquáticos. d) O homem é uma forma de vida danosa ao planeta, principalmente pela sua respiração, causando poluição química tanto pelo consumo de dióxido de carbono quanto pela liberação de oxigênio na atmosfera. e) O Chico Mendes não suportou tanta poluição que acabou morrendo por doenças respiratórias e outros males causados pelos poluentes. A preocupação de Luiz Gonzaga expressa é com a poluição causada pelo homem na busca pela produção. Letra “C”. Questão 08. Julgue as afirmativas abaixo: I. Entre as citações de Luiz Gonzaga na música Xote Ecológico está a escassez de uma bebida que contém C2H5OH. II. A "pinga da boa" é aquela que tem um alto teor de substâncias como metanol, monóxido de carbono, sal de mercúrio e corantes, que deixam a pinga Iímpida e incolor. Ill. Os solos paraibanos são abundantes em silicatos, que compõem pedras, areias e materiais argilosos como o barro. Tais solos são mais férteis quando possuem restos de matéria orgânica decomposta e apresentam pH próximo a sete. Está(ão) correta(s): a) II e III b) I e IlI c) I e II d) Apenas I e) Apenas II I. Pinga é uma bebida alcoólica, e como tal contém álcool etílico (C2H5OH), no trecho da música “até pinga da boa é difícil encontra” o autor se refere a falta de uma bebida que contenha álcool, mas que seja boa (errado). II. metanol, cobre, mercúrio e corantes são contaminantes, o que torna a bebida ruim (errado). III. correto. Questão 09. Os três elementos químicos mais abundantes da pinga apresentam as seguintes distribuições eletrônicas no estado fundamental: 1 2 2 4 2 2 2 a) 1s ; 1s 2s 2p e 1s 2s 2p 1 8 6 b) 1s ; 1s e 1s 2 2 2 6 2 2 6 2 6 2 2 6 2 c) 1s ; 1s 2s 2p e 1s 2s 2p 3s 2p e 1s 2s 2p 3s 2 1 2 2 1 d) 1s ; 2s e 1s 2s 2p 2 2 2 6 2 2 6 2 10 e) 1s ; 1s 2s 2p e 1s 2s 2p 3s 3d Os três elementos químicos mais abundantes no álcool, que faz parte da pinga são; 1 1H – 1s 2 2 2 6C – 1s 2s 2p 2 2 4 8O – 1s 2s 2p Letra “A”. Questão 10. Julgue os itens a seguir relativos à poluição resultante da atividade humana: I. A ação humana tem resultado num melhoramento da qualidade das águas pelo aumento de suas propriedades organolépticas (que podem ser detectadas pelos sentidos humanos). Il. Entre os gases liberados da Combustão de fósseis (carvão), refinaria de petróleo e veículos biodiesel está o SO2 que na atmosfera pode se converter em ácido sulfúrico que precipita junto à chuva. Fontes aquáticas com pH muito baixo podem resultar na morte de peixes. Ill. O pH das águas é uma das grandes preocupações do momento, o ideal é se ter o pH da água de beber próximo a zero. Está(ão) correta(s): a) II e III b) Apenas III c) Apenas II d) l e Il e) Apenas I I. A ação do homem tem poluído cada vez mais a água, com dejetos, elementos pesados, esgoto industrial, etc (errado). II. Combustíveis fósseis apresentam como impureza o enxofre (S), na queima do enxofre juntamente com o combustível o enxofre passa por algumas reações; S + O2 SO2 SO2 + ½ O2 SO3 SO3 + H2O H2SO4 (ácido sulfúrico), sendo este um ácido forte, o mesmo causa um abaixamento no pH da água, podendo comprometer a vida aquática (correto). III. o pH da água deve ser neutro ou ligeiramente ácido, ou seja próximo a sete (errado). Letra “C”. Não têm alternativa. TEXTO 02 O ITEM I, está errado, de acordo com a música o que está faltando é A PINGA BOA e não PINGA, ou seja, pinga têm o que não tem é PINGA DA BOA. O ITEM II está errado, pois METANOL, MONÒXIDO DE CARBONO e MERCÚRIO , são tóxicos. Apenas o ITEM III estária correto. NÃO TEM GABARITO. www.quimicasolucionada.com Contrastes de Várzea Alegre (Composição: Zé Clementíno e Luíz Gonzaga) Elegeram pra prefeito Numa só semana Quatro nobres cidadãos Meu amigo em minha terra Já pegou fogo no gelo [email protected] UEPB – 2013 / Prova de Química Apagaram com carbureto Foi o maior desmantelo A partir do TEXTO 02, extrato da música Contrastes da Várzea Alegre, responda às questões de 11 a 14. Questão 11. O texto da canção apresenta a ideia de gelo sendo apagado com carbureto (CaC2 ou carbeto de cálcio), produzindo um hidróxido de alcalino terroso e um composto orgânico. Qual a equação da reação química citada? a) CaC2(s)+ H2O(I) CaOH(aq)+ C2H4(g) b) CaC2(s) + H2O(l) CaOH(aq) + C2H(g) c) CaC2(S)+ 2 H2O(l) Ca(OH)2(aq)+ C2H2(g) d) CaC2(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq) + C2H4(g) e) CaC2(s) + 3 H2O(I) Ca(OH)2(aq)+ C2H2(g) Carbureto (CaC2(s)) e gelo (H2O(s)) ao reagir pode se inflamar, devido a formação do acetileno (C2H2). CaC2(s) + 2 H2O(s) Ca(OH)2(aq) + C2H2(g). Letra “C”. O autor se refere ao gelo ou seja H2O(S). Questão 12. Considerando que o carbeto de cálcio, em sua forma cristalina, possui uma entalpia padrão de formação de - 60,0 kJ/mol e uma entropia padrão de 300,0 J/(moI.K), qual deve 0 ser a temperatura, em C, em que o processo está em equilíbrio energético (ΔG=O), considerando a equação química representada abaixo? Ca(s) + 2 C(s) CaC2(s) a) -473°C b) 473°C c) 200°C d) -200°C e) 273°C Hº = - 60 kJ/mol Sº = 300 J/mol x K = 0,3 kJ/mol x K G=0 G = H – TS 0 = - 60 – T (0,3) 0,3T = - 60 T = - 60/0,3 T = - 200 K T(K) = T(ºC) + 273 - 200 = T(ºC) + 273 T = - 473 ºC. b) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) CaO(s) + C(s) CaC2(s) + CO(g) c) CaC03(s) CaH2 + CO2 Ca(OH)2(S)+ 3 C(s) CaC2(s) + CO + H2O d) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) CaO(s) + H20 Ca(OH)2 + O3 e) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) CaO(s) + CO2(g) +H20(I) CaC2(S) + H2CO3(aq) Aquecimento do carbonato de cálcio (CaCO3) CaCO3 CaO + CO2 Reação do CaO com carvão CaO + 3 C CaC2 + CO Letra “A”. Questão 14. Considerando que a reação é exotérmica e o princípio de Le Chatelier, qual a condição em que é possível, mesmo que não executável, permitir a partir do etino produzir carbeto de cálcio? a) Fornecimento de energia do sistema ao universo. b) Aumento da quantidade de água adicionada ao carbeto de cálcio. c) Borbulhar etino no hidróxido de cálcio e fornecimento de energia do sistema ao universo. d) Fornecimento de energia do universo ao sistema. e) Borbulhar etino no hidróxido de cálcio c fornecimento de energia do universo ao sistema. Obter carbeto de cálcio apartir do etino, seria a reação inversa da questão 11, ou seja, Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) CaC2(s) + 2 H2O(l). Letra “E”. TEXTO 03 Vozes da Seca (Composição: Luiz Gonzagae Zé Dantas) Seu dotô os nordestino Têm muita gratidão Pelo auxílio dos sulista Nessa seca do sertão Mas dotô uma esmola A um home qui é são Ou lhe mata de vergonha Ou vicia o cidadão [ ...] TEXTO 04 Dessalinização O carbeto de cálcio pode ser produzido a partir do carbonato 0 de cálcio, aquecendo-o a 1.200 C, o produto são dois óxidos. Um dos óxidos reage com carvão, a 2.200 °C, o que gera o carbeto de cálcio. Observando o texto 02, qual dasalternativas abaixo descreve mais adequadamente as reações químicas aqui descritas? Entre as ações assistencialistas de combate à seca de cidades nordestinas está a implantação de dessalinizadores para obtenção de água potável a partir de águas subterrâneas. O processo consiste em forçar a água subterrânea sob pressão a passar por uma membrana semipermeável que retém as partículas de sal e permite a passagem da água. A água dessalinizada torna-se potável, no entanto, o potencial poluidor do resíduo salino é muito alto. Se mal descartado Ou não aproveitado para outros fins esses resíduos podem contaminar mananciais e fontes de água diminuindo, gradativamente, a produtividade das terras da região. a) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) CaO(s) + 3 C(s) CaC2(s) + CO(g) TEXTO 05 º A RESOLUÇÃO CONAMA n 396, de 3 de abril de 2008, Letra “A”. Questão 13. www.quimicasolucionada.com [email protected] UEPB – 2013 / Prova de Química dispõe sobre a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas brasileiras. O Quadro I apresenta alguns componentes comumente encontrados em águas subterrâneas e seus respectivos valores máximos permitidos para cada um dos usos considerados como preponderantes. a) Apenas IV b) I e III c) Apenas I d) II e IV e) Il e lll I. os dessalinizadores têm resolvido o problema da seca, mas não a feritlização do solos, pois os solos necessitam de sais (errado). II. os dessalizadores aliviam a falta d´água, porem a salmora resultante da dessalinização se não for bem tratado irá aumentar a salinidade do solo. (correto). III. na música Vozes da Seca, Luís Gonzaga mostra a preocupação com o homem em se acomodar ou perder a vergonha (errado). IV. O dessalinizador é constituido por uma membrana semipermeável, que permite a passagem da água e retém, sais, íons, microorganismo entre outro sólidos (correto) Letra “D”. Questão 17. A partír dos TEXTOS 03, 04 e 05, responda às questões de 15 a 18. Questão 15. Pesquisadores cearenses investigaram as concentrações de cloretos em águas subterrâneas da chapada do ApodiCeará, Foi encontrada uma quantidade média de 435,4 -1 mg.L . Com base nesse valor, considerando-se os demais componentes em quantidades adequadas a qualquer uso humano, pode-se dizer que essas águas: a) São adequadas para irrigação e dessedentação de animais. b) São apropriadas para beber. e) São ideais para tomar banho e encher piscinas. d) Não podem ser consumidas por vacas, cavalos e outros animais campestres. e) Não possuem valores permitidos para usos considerados como preponderantes. C = 435,4 mg/L de cloreto De acordo com o quadro I, os valores das concentrações se encontram em g/L, então vamos tranformar... 1 mg ------------- 1000 g 435,4 mg/L ------ X X = 435400 g/L. Propria para irrigação e dessedentação de animais. Letra “A”. Questão 16. Julgue os itens a seguir: I. As implantações de dessalinizadores não só têm resolvido o problema da seca como tem melhorado a fertilização dos solos das regiões contempladas com esses equipamentos. II. A implantação de dessalinizadores é uma medida paliativa para a solução da seca; eles apenas aliviam suas consequências. Ainda mais podem se tornar um problema ambiental para a região, caso sejam mal administrados. IIl. Na música "Vozes da seca" Luiz Gonzaga se mostra muito satisfeito com as atitudes políticas de combate à seca no sertão. IV. Os dessalinizadores descritos no texto são eficientes para a retenção de íons e também de microorganismos que possam estar na água. Portanto, asseguram uma água com qualidade para consumo humano, se em bom estado de funcionamento. Está(ão) correta(s): www.quimicasolucionada.com Quais dos componentes do Quadro I apresentam elementos químicos que não são metais na forma elementar? a) 1, 2, 4, 5, 6 e 8 b) 3 e 7 c) 1,3, 5, 7 d) 3, 4, 5 e 7 e) 2, 4, 6 e 8 São metais na forma elementar; Na(1), Fe(2), Al (4), Pb (5), Cu (6) e Zn (8). 2Não são metais; Cl (3) e SO4 (7). Letra “B”. Questão 18. Considerando os possíveis compostos formados pelos três primeiros componentes do quadro I, qual apresenta maior condutividade elétrica em água? Considere 15 g de cada adicionados a 100 g de água destilada. a) Nenhum conduz. b) FeCl3 c) NaFe d) NaCI e) As condutividades são iguais porque as massas são iguais - Os três primeiros são; Na, Fe e Cl , que podem formar sais como, NaCl e FeCl2 ou FeCl3, entre o que a presenta maior condutividade elétrica é o NaCl, pois este é o mais solúvel e em solução forma maior quantidade de íons. + NaCl(aq) Na (aq) + Cl (aq) Letra “D”. TEXTO 06 Investigadores da Stanford University (Estados Unidos) estão desenvolvendo um processo para obtenção de energia que é praticamente o inverso do que acontece na dessalinização de água: O protótipo de dispositivo é formado + por um eletrodo que atrai íons positivos como Na , e por outro que atrai íons negativos como Cr. Quando os dois eletrodos são imersos em água salgada captam os respectivos íons presentes no sal, e o movimento destes íons cria corrente elétrica. Os eletrodos são em seguida recarregados através da drenagem da água salgada e da sua substituição por água doce que é acompanhada de uma corrente elétrica de tensão relativamente baixa, o que permite libertar os íons dos eletrodos. Quando esta leva de [email protected] UEPB – 2013 / Prova de Química água doce é por sua vez drenada, os já referidos elétrodos estão prontos para atrair mais íons da água salgada. Para alcançar elevadas eficiências de conversão, um eletrodo de prata foi utilizado para estabelecer uma boa ligação com os íons cloreto. Responda às questões 19 e 20 com base no Texto 06. Questão 19. Julgue as afirmativas a seguir relativas à possibilidade de uso da tecnologia apresentada no texto, para a realidade paraibana. Considere que o sistema funciona perfeitamente. I. Esse sistema é ideal para ser implantado em João Pessoa, onde há o encontro de rios com o mar. Il. O sistema seria perfeito para gerar água doce no sertão paraibano e, assim, solucionar o problema da seca. III. Seria muito útil para geração de energia em Campina Grande. Está(ão) ERRADA(S): a) I e III b) I e II c) II e III d) Todas e) Nenhuma O protótipo consiste de um processo de eletrólise, no qual os eletrodos retira íons da solução e produz eletricidade, portanto estão corretos os itens II e III. Letra “C”. Questão 20. Com relação aos elétrodos do sistema é correto afirmar: a) O elétrodo de prata só atrai pares NaCI para garantir a neutralidade do sistema. b) O elétrodo de prata é o polo negativo. c) A prata foi utilizada como elétrodo por ser um material barato e pouco poluente. + d) O elétrodo de prata também atrai os Na . e) O elétrodo de prata é o polo positivo. Como os eletrodos de prata são usados para atrair os íons cloretos (Cl ), os mesmo devem ser o poló positivo. Letra “E”. www.quimicasolucionada.com [email protected]