alternativa B Questão 31 As funções orgânicas presentes são: Os irradiadores de alimentos representam hoje uma opção interessante na sua preservação. O alimento irradiado, ao contrário do que se imagina, não se torna radioativo, uma vez que a radiação que recebe é do tipo gama. A radiação é produzida pelo cobalto-60 (Z = 27), cujo núcleo decai emitindo uma partícula beta, de carga negativa, resultando no núcleo de certo elemento X. O elemento X é a) Mn (Z = 25). b) Fe (Z = 26). c) Co (Z = 27). d) Ni (Z = 28). e) Cu (Z = 29). alternativa D A equação que representa a emissão β pelo núcleo de Co é 60 0 60 27 Co → −1 β + 28 X sendo o número atômico 28 do elemento Ni. Questão 32 Questão 33 O gás carbônico, massa molar 0,044 kg/mol, pode ser retido em uma solução de carbonato de potássio, cuja reação pode ser representada pela equação: K 2CO3 (aq) + CO2 ( g) + H2O (l) → 2 KHCO3 (aq) A quantidade mínima, em litros, de uma solução de carbonato de potássio de concentração 0,5 mol/L, que deve ser utilizada para dissolver completamente o CO2 presente em 100 kg de uma amostra de ar contendo 2 200 ppm, em massa, desse gás é a) 100. b) 10. c) 1. d) 0,1. e) 0,01. A figura representa a fórmula estrutural da substância éster benzílico do quinuclidinol, conhecida como BZ, utilizada como arma quíalternativa B mica. Esta substância é um sólido que pode ser disperso na forma de um aerossol, produ- Cálculo do volume de solução de carbonato de zindo alucinações, vertigem, perda de orien- potássio: 2 200 kg CO2 1 mol CO2 tação e amnésia. ⋅ 100 kg ar ⋅ ⋅ 6 0,044 kg CO2 10 kg ar 1442443 1442443 OH O m. molar ppm 1 mol K 2CO3 1 L solução C C O ⋅ = 10 L solução ⋅ 0,5 mol K 2CO3 1 mol CO2 N Duas das funções orgânicas existentes na estrutura dessa substância são a) éter e amida. b) álcool e amina. c) fenol e éter. d) fenol e amida. e) cetona e amina. 42444 3 1442443 144 conc . molar eq. química Questão 34 Considere a equação da reação de combustão do metano: CH4 ( g) + 2 O2 ( g) → CO2 ( g) + 2 H2O ( l ) química 2 Para calcular a variação de entalpia de combustão do metano, um estudante dispunha da entalpia-padrão de vaporização da água, + 44 kJ/mol, e das entalpias-padrão de formação seguintes: ∆Hof (kJ/mol) CO2 ( g) −393 CH4 ( g) −75 H2O ( g) −242 O valor encontrado, em kJ/mol, para a combustão do CH4 ( g) foi de a) −484. b) −666. c) −714. d) −812. e) −890. alternativa E Determinação do ∆Hfo da água no estado líquido: H 2O( l) → H 2O(g) ∆H o = +44 kJ/mol o o o ∆Hvap . = ∆HH 2 O(g) − ∆HH 2 O( l) o o o −∆HH = ∆Hvap . − ∆HH 2 O(g) 2 O( l) o −∆HH = +44 − ( −242) = +286 kJ/mol 2 O( l) Considerando a equação fornecida, o pH de uma solução aquosa de NaOCl de concentração 0,01 mol/L, a 25o C é Dados: pOH = −log [OH − ] e pH + pOH = 14 a) 10. b) 8. c) 7. d) 5. e) 4. alternativa A Para a reação descrita, temos no equilíbrio [OCl− ] = 0,01 mol/l [HOCl] = [OH − ] = x [HOCl][OH − ] K = = 1 ⋅ 10 −6 [OCl− ] x ⋅x ≅ 1 ⋅ 10 −6 ⇒ x 2 ≅ 1 ⋅ 10 −8 ⇒ 0,01 ⇒ x ≅ [OH − ] ≅ 10 −4 mol/L, logo pOH ≅ 4 e pH ≅ 10. Leia o texto para responder às questões de números 36 e 37. O conhecimento das estruturas das moléculas é um assunto bastante relevante, já que as formas das moléculas determinam propriedades das substâncias como odor, sabor, coloração e solubilidade. As figuras apresentam as estruturas das moléculas CO2 , H2O, NH 3 , CH4 , H2 S e PH 3 . o ∆HH = −286 kJ/mol 2 O( l) Cálculo do calor de combustão do CH4 : o ∆Hcomb. = o o − ∑ ∆Hreag. ∑ ∆Hprod. o o ∆Hcomb. = 1 ⋅ ∆HCO +2 ⋅ 2 o o o ⋅ ∆HH − [1 ⋅ ∆HCH + 2 ⋅ ∆HO ] 2O 4 2 o ∆Hcomb. = [1 ⋅ ( −393) + 2 ⋅ ⋅ ( −286)] − [1 ⋅ ( −75) + 2 ⋅ 0] o ∆Hcomb. = −890 kJ/mol Questão 36 Questão 35 O hipoclorito de sódio, NaOCl, é o principal constituinte da água sanitária. Soluções diluídas de água sanitária são recomendadas para lavagem de frutas e verduras. A equação a seguir representa o equilíbrio químico do íon hipoclorito em solução aquosa a 25o C: OCl − ( aq) + H2O( l ) HOCl( aq) + OH − ( aq) K = 1,0 × 10−6 Quanto à polaridade das moléculas consideradas, as moléculas apolares são b) CH4 e CO2 . a) H2O e CH4 . c) H2 S e PH 3 . d) NH 3 e CO2 . e) H2 S e NH 3 . alternativa B A molécula de metano (CH4 ) é tetraédrica e apolar. A molécula de dióxido de carbono (CO2 ) é linear e apolar. química 3 Questão 37 Quanto às forças intermoleculares, a molécula que forma ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) com a água é b) CH4 . c) NH 3 . a) H2 S. d) PH 3 . e) CO2 . A presença de íons OH − causam um deslocamento do equilíbrio (III), pelo Princípio de Le Chatelier, para a direita, no sentido de produzir íons H 3O + pois estes são consumidos na neutralização com OH − , removendo os íons Ca2 + . Então, a remoção dos íons cálcio é favorecida pela presença de substâncias de características básicas que podem ser NaOH e NaHCO3 . alternativa C A amônia (NH 3 ) apresenta ligações covalentes muito polares (H — N), o que origina ligações de hidrogênio com água. Questão 38 Questão 39 Para a reação A + B → C, os valores de entalpia são apresentados no gráfico a seguir, em duas situações: na presença e na ausência de catalisador. A água dura não é adequada para usos domésticos e industriais. Uma das maneiras para remoção do excesso de Ca2 + consiste em tratar a água dura em tanques de decantação, envolvendo os equilíbrios representados pelas equações: Ca2 + (aq) + 2 HCO −3 (aq) CaCO 3 ( s ) + CO2 ( g) + H2O ( l ) CO2 ( g) + 2 H2O ( l ) HCO −3 ( aq) + H 3O + ( aq) Três soluções são adicionadas, separadamente, no processo de tratamento da água dura: I. ácido nítrico; II. hidróxido de sódio; III. bicarbonato de sódio. Pode-se afirmar que favorece a remoção de íons cálcio da água dura o contido em a) I, II e III. b) II e III, apenas. c) I e III, apenas. d) I e II, apenas. e) I, apenas. alternativa B Trabalhando com os equilíbrios fornecidos, temos: 2+ − (I) Ca(aq) + 2 HCO3(aq) CaCO3(s) + CO2(g) + H 2O( l) + − + (II) CO2(g) + 2 H 2O( l) HCO3(aq) + H 3O(aq) 2+ − (III) Ca(aq) + HCO3(aq) + H 2O( l) + CaCO3(s) + H 3O(aq) Considere as seguintes afirmações: I. A reação A + B → C é endotérmica. II. A velocidade da reação é aumentada na presença de catalisador devido a um aumento da energia de ativação. III. A energia de ativação da reação na ausência do catalisador é 50 kJ. Está correto o contido em a) I, II e III. b) II e III, apenas. c) I e II, apenas. d) II, apenas. e) I, apenas. alternativa E Afirmação I: Verdadeira, pois a entalpia do produto é maior que a soma das entalpias dos reagentes. Afirmação II: Falsa, pois o catalisador aumenta a velocidade da reação pela diminuição da energia de ativação. Afirmação III: Falsa, pois a energia de ativação da reação direta é de 100 kJ. química 4 alternativa A Questão 40 A partir da fórmula molecular C4 H11 N, o número possível de isômeros de compostos orgânicos de cadeia aberta, contendo um grupo amina primária, é a) 7. b) 6. c) 5. d) 4. e) 3. ver comentário As aminas primárias de fórmula C4 H11N que apresentam cadeia aberta são: CH3 CH2 CH2 CH3 CH2 CH CH2 NH2 CH3 NH2 CH3 CH CH2 As reações químicas são, respectivamente: fermentação alcoólica, oxidação de álcool primário e esterificação (formação de éster). Questão 42 A figura representa o esquema de um experimento realizado em um laboratório de química para produção e posterior identificação de uma substância. No frasco I, foram adicionados NH4Cl(s) e solução de NaOH(aq). O frasco II foi preenchido com uma substância secante, sílica-gel. No frasco III, foram adicionados água destilada e indicador ácido-base fenolftaleína. A identificação da substância é feita após mudança da coloração da solução contida no frasco III. NH2 II CH3 CH3 CH3 C NH2 CH3 I III Considerando-se somente isômeros planos, teremos 4 (alternativa D). Por outro lado, levando-se em conta a isomeria espacial óptica com um carbono assimétrico (1C ∗ ) na segunda fórmula anterior, teremos 5 isômeros (alternativa C). Questão 41 Considere as seguintes equações: I. C6 H12O6 → 2 C2 H 5OH + 2 CO2 II. C2 H 5OH + O2 → CH 3COOH + H2O III. CH 3COOH + CH 3CH2OH → → CH 3COOCH2CH 3 + H2O As equações I, II e III representam importantes reações orgânicas conhecidas, respectivamente, pelos nomes de a) fermentação, oxidação e esterificação. b) fermentação, combustão e hidrólise. c) condensação, combustão e hidrólise. d) combustão, fermentação e condensação. e) combustão, oxidação e esterificação. Com base no experimento, a substância identificada no frasco III foi b) O2 . c) N2 . a) H2 . d) NH 3 . e) Cl2 . alternativa D No frasco I, a reação química que ocorre pode ser representada do seguinte modo: NH4Cl(s) + NaOH(aq) ∆ ∆ NH 3(g) + H 2O(g) + NaCl(aq) No frasco II, o vapor d’água é absorvido pelo agente secante (sílica-gel). No frasco III, o contato da amônia com a água tornará o meio alcalino, fazendo com que a solução fique rosada. 1+ 1− NH4(aq) + OH(aq) NH 3(g) + H 2O( l) Logo, a substância identificada no frasco III é a amônia (NH 3 ). química 5 Questão 43 A figura apresenta uma parte da tabela periódica: 14 16 6 8 C 17 O 15 P 32 Ge 34 Se a) é um processo espontâneo. b) a semi-reação de formação de alumínio metálico é de oxidação. c) a semi-reação de formação de oxigênio gasoso é de redução. d) no compartimento catódico ocorre a formação de alumínio metálico. e) a reação representada na equação I fornece energia necessária para a produção de alumínio metálico. 35 Br Dentre os elementos considerados, aquele que apresenta átomo com maior raio atômico e aquele que apresenta a primeira energia de ionização mais alta são, respectivamente, a) Ge e O. b) Ge e Br. c) Br e Se. d) P e C. e) C e Se. ver comentário O raio atômico é uma propriedade periódica que aumenta, de um modo geral, para baixo (grupos) e para a esquerda (períodos). Desse modo, quem apresentaria o maior raio atômico seria o germânio (Ge). Porém, no conjunto de elementos químicos escolhido na questão, ocorre um caso particular: o átomo de selênio (Se) é o maior deles segundo a literatura científica. O oxigênio (O) apresenta a maior primeira energia de ionização, pois essa propriedade cresce inversamente ao raio atômico. Levando-se em conta somente a variação geral do raio atômico, a alternativa correta é a A. Considerando-se a irregularidade de variação do raio atômico, não existe alternativa correta. alternativa D As semi-reações envolvidas na produção do alumínio podem ser representadas por: cátodo: 4 Al3 + + 12 e − redução 4 Al ânodo: 6 O 2 − oxidação 3 O2 + 12 e − Questão 45 O aspartame é um adoçante artificial que foi descoberto acidentalmente em 1965 por um químico descuidado, que lambeu os seus dedos sujos e sentiu que eles estavam doces. Esses hábitos não higiênicos não são recomendados, já que muitas substâncias em quantidades ínfimas são altamente tóxicas. A fórmula estrutural do aspartame é representada a seguir: Questão 44 O Brasil não é só o país do futebol, mas também um campeão de reciclagem de alumínio. A reciclagem de latas de alumínio, além de gerar rendas para milhares de pessoas, contribui para a preservação do meio ambiente e para a redução nos gastos de energia elétrica. O alumínio é produzido a partir da bauxita por um processo de eletrólise ígnea. As reações envolvidas nesse processo podem ser representadas por três equações: I. 2 Al 2 O 3 → 4 Al 3 + + 6 O2 − II. 4 Al 3 + + 12 e − → 4 Al III. 6 O2 − + → 12 e − + 3 O2 Quanto ao processo da eletrólise na produção do alumínio metálico, é correto afirmar que A partir da fórmula estrutural do aspartame, verifica-se que há a) 13 átomos de carbono por molécula. b) 1 grupo funcional éter. c) 1 dipeptídeo. d) 2 átomos de carbono terciário. e) somente 1 átomo de carbono assimétrico. alternativa C O composto em questão apresenta 1 ligação peptídica (— CO — NH —) e portanto é classificado como um dipeptídeo.