PROVA ESCRITA DE QUÍMICA
12º ANO DE ESCOLARIDADE
Duração da prova: 90 minutos
VERSÃO 1 - D
Março de 2006
•
Apresente, na folha de resposta, a VERSÂO da sua prova
•
Deve apenas responder ao solicitado.
•
Escreva na sua folha de prova a letra correspondente à alternativa que seleccionar
para cada item, consoante o que lhe for solicitado.
•
Não apresente cálculos e/ou justificações se tal não for expressamente pedido.
•
O formulário contém informação que poderá ser relevante na resolução da prova.
Questão 1
[
1.1. Dos gráficos a seguir apresentados, o que melhor apresenta a relação entre H 3 O + ( aq )
[
]
]
e OH − (aq ) , numa solução aquosa é:
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1.2. A fixação do dióxido de carbono pelos oceanos, através da dissolução deste gás na
água do mar, conduz à formação de iões hidrogenocarbonato, HCO3- , e carbonato, CO 32− .
A equação química
Questão 2
As reacções de cracking são um processo de quebra de ligações nos hidrocarbonetos de
cadeia longa para formação de hidrocarbonetos de cadeia mais curta. Uma reacção
possível é
C15H32 → 2C 2H4 + C 3H6 + C 8H18
em que um dos produtos obtidos é o eteno. Relativamente a esta substância, seleccione a
afirmação correcta:
(A)
Na molécula de eteno os dois átomos de carbono apresentam hibridação sp.
(B)
Na molécula de eteno todas as ligações são do tipo σ.
(C)
Na molécula de eteno o valor do momento dipolar resultante é zero Debye.
(D)
A molécula de eteno apresenta geometria tetraédrica em torno de cada
carbono.
Questão 3
3.1. Os combustíveis gasosos apresentam-se normalmente liquefeitos, armazenados sob
pressão em garrafas ou tanques, por serem facilmente compressíveis. Na sua fase gasosa,
em determinadas condições podem ser considerados gases ideais.
Relativamente aos gases ideais, qual das afirmações de (A) a (D) está correcta?
(A)
A pressão de um gás, a volume constante, diminui quando a temperatura
aumenta.
(B)
A pressão constante, uma determinada quantidade de gás, duplica o seu volume
quando a temperatura passa de 50 ºC para 100 ºC.
(C)
Massas iguais de CO (g) e
N 2 (g) nas mesmas condições de pressão e
temperatura, ocupam o mesmo volume.
(D)
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Para qualquer gás, variando a temperatura, o produto PV é constante.
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3.2. Uma mistura gasosa ideal, de propano e butano, encontra-se encerrada num
recipiente, de 40 litros de capacidade, à temperatura de 20 ºC e à pressão de 1,5 atm.
Sabendo que 1,5 moles é a quantidade de propano existente, determine a
quantidade de butano na mistura. Apresente todos os cálculos.
Questão 4
A utilização de biodisel, como combustível alternativo, é uma forma de diminuir a
poluição atmosférica, porque: (seleccione a afirmação correcta)
(A)
Liberta-se na sua combustão completa gases poluentes responsáveis pela
destruição da camada de ozono.
(B)
Libertam-se, na sua combustão completa, hidrocarbonetos gasosos simples.
(C)
A quantidade de CO2 emitida na sua combustão é igual à quantidade de CO2
absorvida durante a sua formação.
(D)
Na sua composição prevalecem os ácidos carboxílicos de elevada massa molar.
Questão 5
Calcule o volume de CO 2 (g) libertado na combustão completa de 2,0 litros de
octano líquido, C8H18, principal constituinte da gasolina, medido à pressão atmosférica
normal e à temperatura ambiente (θambiente= 20,0 ºC). Explicite todos os cálculos e/ou
raciocínios que efectuar.
Dados:
ƒ
Constante dos gases ideais, r = 0,0821 atm.dm3.K-1.mol-1 = 8,314 J.K-1.mol-1
ƒ
M(C8H18)= 114,0 g.mol-1
ƒ
Massa volúmica do octano líquido, ρ= 0,70 g.cm-3
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Questão 6
A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos diversos que apresenta, entre outros,
os seguintes componentes:
Os pares de componentes I - II e I - III apresentam isomeria plana, respectivamente, do
tipo:
(A) cadeia e cadeia.
(B) posição e cadeia.
(C) cadeia e posição.
(D) posição e posição.
Questão 7
Os motores de explosão são constituídos por um ou mais cilindros dentro dos quais se
realiza a explosão de uma determinada mistura gasosa à base de gasolina.
Esclareça, através de um texto e usando as equações químicas necessárias para
fundamentar a sua resposta, de que modo o automóvel é co-responsável pela ocorrência
de chuvas ácidas. Considere as gasolinas livres de enxofre.
Questão 8
O carvão e o gás natural contêm quantidades pequenas de compostos de enxofre, os
quais quando queimados, contribuem para o fenómeno da Chuva Ácida.
Equações relacionadas com a Chuva Ácida
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8.1. A expressão da constante de equilíbrio da reacção I é:
8.2. A base conjugada de H 2 SO3 ( aq ) é:
Utilize a seguinte informação para responder à próxima questão
A 900 K a constante de equilíbrio da reacção II é 13,0.
As concentrações de equilíbrio são:
8.3. Com os valores dados anteriormente, a concentração de O 2 ( g ) , em equilíbrio é:
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8.4. A sequência reaccional em baixo representa um procedimento moderno de
eliminação do anidrido sulfuroso (SO2), que consiste na sua conversão em gesso.
Calcule a massa de gesso, em gramas, que pode ser obtida a partir de 192 gramas de
anidrido sulfuroso, considerando um rendimento de 100% no processo de conversão.
Questão 9
Há quem afirme que as grandes questões da humanidade simplesmente se
restringem às necessidades e à disponibilidade de energia. Podemos
concordar que o aumento do consumo de energia é uma das principais
preocupações actuais. De facto, o uso de motores de combustão continua a
ser o responsável pelo enorme desenvolvimento tecnológico actual. Porém,
os problemas ambientais inerentes a estes motores têm levado à busca de
outras tecnologias.
Uma alternativa promissora para os motores de combustão é a pilha de combustível
que permite, entre outras coisas, rendimentos de até 50% e operação em silêncio. Uma
das mais promissoras pilhas de combustível é a de hidrogénio, representada em baixo:
Nesta, um dos compartimentos é alimentado por hidrogénio gasoso e o outro, por
oxigénio gasoso.
As semi-reacções que ocorrem nos eléctrodos
são dadas pelas equações:
−
Ânodo: H2 (g) → 2H+ + 2 e
−
Cátodo: O 2 (g) + 4H+ + 4 e → 2H2 O
9.1. Por que se pode afirmar, do ponto de vista químico, que esta pilha de
combustível é “não poluente”? Seja sucinto.
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9.2.
Qual
dos
gases
deve
alimentar
o
compartimento
X?
Justifique
convenientemente.
9.3. Que proporção de massa entre os gases se deverá utilizar para alimentar esta
pilha de combustível? Apresente os cálculos que efectuar.
9.4. De acordo com o já exposto, o carvão, ao contrário do hidrogénio, é um
combustível altamente poluente, pois a sua combustão contribui para o aumento do efeito
estufa e para a ocorrência da chuva ácida. A equação em baixo representa a principal
reacção química que ocorre na combustão do carvão:
C(s) + O 2 (g) → CO 2 (g)
O elemento que sofre redução e o agente oxidante são, respectivamente, indicados
em: (escolha a opção correcta)
(A) O, C.
(B) O, O2
(C) C, O.
(D) C, O2
Questão 10
Indique, justificando, as orbitais híbridas dos átomos de carbono que mais
directamente se ajustam à geometria molecular do:
10.1. etano, C 2 H 6 .
10.2. etino, C 2 H 2
Questão 11
11.1. O principal componente do medicamento Xenical, utilizado no controle da
obesidade, possui a fórmula estrutural condensada conforme se representa:
Podemos identificar, nesta estrutura, a presença de, pelo menos, um grupo funcional
característico da seguinte função orgânica: (seleccione a opção correcta)
A) éter
B) éster
C) amina
D) álcool.
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11.2. Indique para a molécula apresentada:
11.2.1.o número de ligações-pi existentes.
11.2.2. a fórmula molecular.
Cotações:
1.1.
10
8.3.
5
1.2.
15
8.4.
10
2.
10
9.1.
10
3.1.
10
9.2.
10
3.2.
10
9.3.
10
4.
5
9.4.
5
5.
15
10.1
10
6.
10
10.2
10
7.
15
11.1.
10
8.1.
5
11.2.1.
5
8.2.
5
11.2.2.
5
TOTAL
200
Bom trabalho,
O professor, António Pedro
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