PRIMEIRO EXAME QUALIFICAÇÃO UERJ 2010
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01. O sulfato de alumínio é utilizado como clarificante no tratamento de água, pela ação dos
íons alumínio que agregam o material em suspensão. No tratamento de 450 L de água,
adicionaram-se 3,078 kg de sulfato de alumínio, sem que houvesse variação de volume.
Admitindo-se a completa dissociação do sal, a concentração de íons alumínio, em mol.L -1, é
igual a:
(A) 0,02
(B) 0,03
(C) 0,04
(D) 0,05
Alternativa correta: (C)
Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações
Item do programa: Soluções
Subitem do programa: Características e unidades de concentração (percentual, em g.L-1 e
em quantidade de matéria)
Objetivo: Transferir conhecimentos sobre dissociação de um composto químico em solução
aquosa para cálculo de concentração de íons.
Comentário da questão:
A massa de 1 mol de Al2(SO4)3 corresponde a:
Na massa de 3,078 kg, a quantidade de matéria de Al2(SO4)3 é igual a:
3.078 g / 342 g.mol-1 = 9 mol
No volume de 450 L de solução formada após a adição do sal, a concentração de
Al2(SO4)3 é:
9 mol / 450 L = 0,02 mol.L-1
O sulfato de alumínio é um sal que, em solução aquosa, se dissocia segundo a equação:
Al2(SO4)3
(s)
2 Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)
Como 1 mol de Al2(SO4)3 acarreta a formação de 2 mols de Al3+, tem-se que a concentração
de íons Al3+ é igual a:
Percentual de acertos: 30,50%
Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%)
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02. O butano é um gás utilizado como matéria-prima na síntese de diferentes compostos,
como, por exemplo, o 1,4-dibromobutano. Esse composto pode ser obtido a partir da reação
de substituição entre o butano e o bromo molecular.
Substituindo-se simultaneamente e de forma aleatória dois átomos de hidrogênio do butano
por dois átomos de bromo, a probabilidade de que seja obtido o 1,4-dibromobutano é igual
a:
(A) 0,2
(B) 0,4
(C) 0,6
(D) 0,8
Alternativa correta: (A)
Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações
Item do programa: Funções químicas
Subitem do programa: Classificação e nomenclatura das substâncias orgânicas; isomeria
Eixo interdisciplinar 2: Bases Metodológicas e Instrumentais
Item do programa 2: Problemas de contagem
Subitem do programa 2: Análise combinatória simples e cálculo de probabilidades
Objetivo: Transferir conhecimentos sobre funções da química orgânica para cálculo de
probabilidades.
Comentário da questão:
Numerando-se de forma aleatória os átomos de hidrogênio do butano, tem-se:
Substituindo-se aleatoriamente 2 átomos de hidrogênio por bromo, o número possível de
combinações é:
Para se ter o 1,4-dibromobutano, são válidas 9 combinações:
1,8; 1,9; 1,10; 2,8; 2,9; 2,10; 3,8; 3,9; 3,10
A probabilidade de se formar o 1,4-dibromobutano é igual a 9/45 = 1/5 = 0,2
Percentual de acertos: 35,33%
Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%)
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03. Em processos de gravação de letras e figuras em peças de vidro, o ácido fluorídrico
reage com o dióxido de silício, principal constituinte do vidro, de acordo com a seguinte
equação:
Na gravação de uma determinada peça de vidro, foi empregada uma solução aquosa de HF
com concentração de 2,0 mol.L-1, verificando-se a formação de 1,12 L de SiF4 , medidos nas
CNTP.
O volume, em mililitros, de solução ácida utilizado correspondeu a:
(A) 50
(B) 100
(C) 150
(D) 200
Alternativa correta: (B)
Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações
Item do programa: Cálculo estequiométrico simples
Subitem do programa: Quantidade de matéria, massa e volume nas condições normais
Item do programa 2: Soluções
Subitem do programa 2: Características e unidades de concentração (percentual, em g.L-1e
em quantidade de matéria)
Objetivo: Calcular volume de solução usada em processo químico.
Comentário da questão:
Segundo a proporção estequiométrica da equação química balanceada, 4 mols de HF
acarretam a formação de 1 mol de SiF4.
Como o volume molar de um gás nas CNTP é igual a 22,4 L, calcula-se o número de mols de
HF consumido a partir do volume de SiF4 formado, que é igual a 1,12 L:
4 mol de HF
1 mol de SiF4
4 mol
22,4 L
x
1,12 L
x=4
1,12 / 22,4 = 0,20 mol
Como a solução de HF apresenta concentração de 2,0 mol.L-1, o volume de solução utilizado
no processo é calculado por:
2,0 mol de HF
0,20 mol de HF
1 L de solução
y
y = 0,20
1 / 2 = 0,1 L = 100 mL
Percentual de acertos: 30,07%
Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%)
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04. O selênio é um elemento químico essencial ao funcionamento do organismo, e suas
principais fontes são o trigo, as nozes e os peixes. Nesses alimentos, o selênio está presente
em sua forma aniônica Se2-. Existem na natureza átomos de outros elementos químicos com
a mesma distribuição eletrônica desse ânion.
O símbolo químico de um átomo que possui a mesma distribuição eletrônica desse ânion está
indicado em:
(A) Kr
(B) Br
(C) As
(D) Te
Alternativa correta: (A)
Eixo interdisciplinar: Os Constituintes Fundamentais da Matéria
Item do programa: O átomo como unidade da matéria
Subitem do programa: Configuração eletrônica
Objetivo: Transferir conhecimentos estabelecidos sobre distribuição eletrônica para
identificação de espécies químicas com o mesmo número de elétrons.
Comentário da questão:
O selênio apresenta 34 elétrons, com a seguinte distribuição eletrônica:
1s22s22p63s23p64s23d104p4
Ao ganhar 2 elétrons, tem-se a formação do ânion Se2-, cuja distribuição eletrônica é:
1s22s22p63s23p64s23d104p6
O elemento químico que apresenta a mesma distribuição eletrônica da forma aniônica do
selênio é o criptônio (Kr), que apresenta 36 elétrons em seu estado fundamental.
Percentual de acertos: 44,80%
Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%)
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05. A acidez de frutas cítricas é determinada pela concentração de íons hidrogênio. Uma
amostra de polpa de laranja apresenta pH = 2,3.
Considerando log 2 = 0,3, a concentração de íons hidrogênio nessa amostra, em mol.L -1,
equivale a:
(A) 0,001
(B) 0,003
(C) 0,005
(D) 0,007
Alternativa correta: (C)
Eixo interdisciplinar: Bases Metodológicas e Instrumentais
Item do programa: Funções
Subitem do programa: Exponencial e logarítmica
Objetivo: Transferir conhecimentos sobre logaritmos para cálculo de pH.
Comentário da questão:
A concentração de íons hidrogênio dessa fruta pode ser denotada como [H+].
Portanto:
tem-se
Percentual de acertos: 26,79%
Nível de dificuldade: Difícil (abaixo de 30%)
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06. O ácido cianúrico é um agente estabilizante do cloro usado como desinfetante no
tratamento de águas.
Esse ácido pode ser representado pelas duas fórmulas estruturais a seguir:
Em relação à isomeria, essas duas estruturas representam compostos classificados como:
(A) oligômeros
(B) tautômeros
(C) estereoisômeros
(D) diastereoisômeros
Alternativa correta: (B)
Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações
Item do programa: Funções químicas
Subitem do programa: Isomeria
Objetivo: Discriminar o tipo de isomeria existente entre um par de compostos químicos.
Comentário da questão:
A partir das fórmulas estruturais apresentadas para o ácido cianúrico, constata-se que os
dois compostos são isômeros, pois apresentam a mesma fórmula molecular (C3N3O3H3):
Como os compostos pertencem a funções diferentes e coexistem em equilíbrio químico
dinâmico, eles são classificados como tautômeros.
Percentual de acertos: 45,84%
Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%)
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