COLÉGIO PEDRO II U. E. HUMAITÁ II Aula de Química para o ENEM 3ª Série Coord: Profª.: Soraya Professor: Alceu Totti Data: 31 / 10 / 2012 Aluno: RESOLUÇÃO Nº: ......... Turma: ...... 1ª Questão: Após o preparo de um suco de fruta, verificou-se que 200 mL da solução obtida continham 58 mg de aspartame. Qual a concentração de aspartame, no suco preparado? Sem fórmula, sem pesos atômicos. a) 0,29 g/L d) 290 g/L b) 2,9 g/L e) 0,58 g/L e) 0,029 g/L Resposta: A 2ª Questão: O rótulo de uma água mineral distribuída para o consumo informa que ela contém principalmente 696,35 mg/L de bicarbonato de sódio (NaHCO3), além de outros componentes. Considerando que a massa molar de NaHCO3 é 84 g/mol, a concentração de bicarbonato de sódio, nessa água, expressa em mol/L será aproximadamente: a) 0,080. b) 0,008. c) 8,000. d) 1,200. e) 0,120. Masssa Molecular do NaHCO3 = 23 + 1 + 12 + 3.16 = 84u Massa Molar do NaHCO3 = 84g/mol Resposta: B 3ª Questão: Acetato de etila é um solvente usado em vernizes. Um mol de acetato de etila foi misturado com 1 mol de água. Ocorreu a formação gradativa de etanol e de ácido acético. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio e o número de mols de éster (ou de água) medido foi de 0,66; o número de mols de ácido (ou de álcool) foi de 0,33. 1. Escreva a equação química de produção do acetato de etila Respostas: Ácido + Base ...... Sal + Água - Reação de Salificação ou reação de neutralização Ácido + Base ...... Éster + Água - Reação de Esterificação. Retorno da reação é Hidrólise. H3CCOOH + H3CCH2OH ......... H3CCOOCH2CH3 + H2O Ácido Etanoico Etanol Etanoato de Etila Ácido Acético Álcool Etílico Acetato de Etila 2. Escreva a equação da reação química que ocorreu no equilíbrio citado Resposta: trata-se da hidrólise(quebra pela ação da água) da esterificação acima. Éster + Água ..... Ácido + Álcool H3CCOOCH2CH3 + H2O ....... H3CCOOH + H3CCH2OH Início: 1,00 mol 1,00 mol 0 mol 0 mol Reação: deduz-se que reagiram 0,33mol de éster e água, formando a mesma quantidade de ácido e álcool. Equilíbrio: 0,66mol 0,66mol 0,33mol 0,33mol 3. Escreva a expressão da constante de equilíbrio e calcule o valor dessa constante Resposta: KC = [Ácido].[Álcool] / [Éster].[Água] = (0,33).(0,33)/(0,66).(0,66) = ¼ = 0,25. 4ª Questão: Quando enchemos rapidamente várias bolas de aniversário(bexigas), usando o sopro, ou quando expiramos profundamente em um exame médico, ficamos tontos em virtude de expelimos grande quantidade de CO2. Considere a reação genérica seguinte como sendo aquela que ocorre no organismo: CO2(g) + H2O(l) 1 2 H(aq) HCO3(aq) . a) Ocorre um deslocamento do equilíbrio da reação para o lado esquerdo quando enchemos os balões, aumentando o pH do nosso sangue. b) Ocorre um deslocamento do equilíbrio da reação para o lado esquerdo quando enchemos os balões, diminuindo o pH do nosso sangue. c) Ocorre um deslocamento do equilíbrio da reação para o lado direito quando enchemos os balões, diminuindo o pH do nosso sangue. d) Ocorre um deslocamento do equilíbrio da reação para o lado direito quando enchemos os balões, diminuindo o pH do nosso sangue. Resposta: A Conforme Le Chatelier, a retirada de uma substância do equilíbrio faz com que este recomponha a substância e no caso desloca o equilíbrio para a esquerda. Como a concentração de H+ diminui, aumenta o pH. pH = - log [H+] = colog [H+] = log 1/[H+] 5ª Questão: O ácido acetilsalicílico (AAS®) é uma substância com caráter ácido que em água ioniza de acordo com o equilíbrio: CH3COOC6H4COOH + H2O ..........H3O+ + CH3COOC6H4COOSabe-se que o efeito desejado de aliviar a dor e diminuir a febre está na sua distribuição pela corrente sanguínea. Para isto acontecer o AAS deve ser absorvido no intestino e não no estômago onde pode causar gastrite pelo excesso de acidez. Indique, entre as bebidas apresentadas a seguir, aquela(s) que, quando, ingerida(s) com o AAS ® favorece(m) a absorção no intestino. I) Suco de laranja, pH 3,0 II) Refri pH 4,0 III) Café a pH 5,0 IV) Água pura a pH 7,0 V) Leite de magnésia, H 10,0 Está(ão) Correta(s): a) apenas I, II e III. b) apenas I, II e IV. c) apenas III e IV. d) apenas IV. Resposta A Os ácidos produzem H+ que desloca o equilíbrio para a esquerda mantendo o AAS molecular até o intestino para ser absorvido no sangue. 6ª Questão: A partir dos dados a seguir sobre equilíbrio aquoso: [H+]. [OH] = 10-14 pH + pOH = 14 a)Concentração m eio básico m eio ácido + [H ] -5 [OH] -7 10 10 10-12 10-9 10-7 10 -2 b) Expressão matemática m eio básico m eio ácido + [H ] [OH] 5 7 12 9 7 2 Entre os líquidos da tabela, quais apresentam caráter ácido? Resposta: Coca-cola e café preprarado. Em potências com expoente negativo, aquela expressão de maior expoente numérico representa maior grandeza. Como pH é o expoente numérico da expressão, menor expoente numérico apresentará maior pH. [H+] = 10 -pH 7ª Questão: A criação de camarão em cativeiro exige, entre outros cuidados, que a água a ser utilizada apresente pH próximo de 6. Para tornar a água, com pH igual 8,0, adequada à criação de camarão, um criador poderia. a) adicionar água de sal. b) adicionar carbonato de sódio. c) adicionar a solução aquosa de amônia. d) borbulhar, por certo tempo, gás carbônico. e) borbulhar, por certo tempo, oxigênio. Resposta B Na2CO3 + 2HOH .... 2Na+ + 2OH- + H2O + CO2 Na hidrólise forma-se OH- que aumentam o pH. 8ª Questão: Determine o pH da solução decimolar de ácido clorídrico com Constante de Ionização(Ki) igual a 4.10-5 ionsg/L, sendo log 2 = 0,3. a) pH = 8,3 b) pH = 3,8 c) pH = 7,2 d) pH = 2,7 Alternativa D Objetivo: calcular o pH através da expressão pH – log [H+] = - log [αM] 1º passo: cálculo do grau de ionização através da constante de ionização Ki = a2M; isolando o grau de ionização temos α = [Ki/M]1/2 = [(4.10-5)/10-1]1/2 = 2.10-2 = 2% 2º passo: cálculo do pH = – log [H+] = - log [αM] No equilíbrio acima temos a concentração de H+: [H+] = αM pH – log [H+] = - log [αM] = - log (2.10-2 . 10-1) pH = - log (2 . 10-3) = - [log 2 + log 10-3] pH = - [0,3 – 3] = + 2,7 9ª Questão: O adoçante artificial Aspartame tem fórmula estrutural Sobre o aspartame, são feitas as seguintes afirmações: I. apresenta as funções éster e amida; II. não apresenta isomeria óptica; III. sua fórmula molecular é C14H13N2O5. Das afirmações apresentadas, a) apenas I é verdadeira. b) apenas II e III são verdadeira. c) apenas I e II são verdadeira. d) I, II e III são verdadeira. e) apenas I e III são verdadeira. Resposta A I é correta uma vez que o composto apresenta as funções químicas Ácido, Amina, Amida e Éster. II é falsa porque apresenta Isomeria Óptica em função de seus dois carbonos assimétricos – carbono 2 e carbono 5, começando numerar pela esquerda – que confere assimetria espacial formando quatro compostos. III é falsa porque a fórmula molecular é C14H18N2O5. 10ª Questão: Em geral, soluções aquosas ácidas de sais do cátion Fe+2 são azul-esverdeadas quando recémpreparadas. Se expostas ao ar atmosférico, tornam-se amareladas. As soluções de cátion Co+2, em condições semelhantes as do cátion Fe+2, não sofrem alteração de cor rósea original. Essas mudanças de coloração em metais de transição, devem-se, dentre outros fatores, a mudanças em seus estados de oxidação e, no caso dos íons Fe+2, a alteração é provocada pela ação do oxigênio do ar atmosférico. São fornecidas abaixo as semi-reações de redução, com os respectivos potenciais-padrão: 2H+ + ½ O2 + 2e- H2O Fe+3 + 1e- Fe+2 Co+3 + 1e- Co+2 + 1,23 V + 0,77 V +1,82 V I. Escreva a equação química completa e equilibrada que representa a oxidação dos íons Ferrosos a íons Férricos pela ação do Oxigênio. Resolução: Oxidação no Ânodo: 2Fe2+ .......... 2Fe3+ + 2e- - 0,77V Redução no Cátodo: 2H+ + ½ O2 + 2e- ....... H2O + 1.23V 2+ + 3+ Equação Geral: 2Fe + 2H + ½ O2.......... 2Fe + H2O + 0,46V II. Justifique o fato de as soluções de cobalto serem estáveis frente a ação do oxigênio. Resolução: Diante do elevado potencial de redução do cobalto(+1,82V) não há entre os indicados Ferro e Oxigênio quem possa oxidá-lo uma vez que seus potenciais de redução são menores. Numa possível oxidação do cobalto de Co2+ para Co3+ seu potencial de oxidação seria (– 1,82V) e nem como Ferro na redução(+0,77V) nem com o Oxigênio na redução(+1,23V) daria Variação Positiva que é fundamental para acontecer a reação. Por este motivo o Cobalto diante destes dois elementos se mantém Co2+. 11ª Questão: Para retardar a corrosão do ferro (EFe3+/Fe0 = - 0,44 V)dos cascos de navios e canalizações subterrâneas, costuma-se aplicar nos mesmos, blocos de um metal que funciona como “metal de sacrifício”. Dadas as seguintes semi-reações, com os respectivos potenciais de redução, qual será o melhor “metal de sacrifício” para o ferro? a) Ag+ + 1e- Ag0 E = + 0,80 volts b) Cu2+ + 2e- Cu0 E = + 0,34 volts c) Zn2+ + 2e- Zn0 E = - 0,76 volts d) Mg2+ + 2e- Mg0 E = - 2,37 volts e) Não existe “metal de sacrifício”. Resposta C Resolução: O objetivo é manter o ferro na forma metálica, Fe0. Para tanto queremos que o potencial de redução do ferro (-0,44V) seja o maior para se manter metálico. Escolheremos um metal cujo potencial de redução seja menor que o do ferro, o magnésio é que tem um potencial de redução menor (-2,37V). Num confronto entre ferro e magnésio, o magnésio oxida e o ferro se mantém reduzido a zero, metálico. Ânodo(oxidação): Mg0 ......... Mg2+ + 2e+ 2,37V 3+ 0 Cátodo(redução) : Fe + 3e ........ Fe - 0,44V Equação Global: 3Mg0 + 2Fe3+ ...... 3Mg2+ + 2Fe0 + 1,93V 12ª Questão: Por que não é recomendado ingerir bebidas destiladas? Comente com equações químicas, estruturas químicas e nomes de substâncias envolvidas no processo. Trate das bebidas etílicas. I. Escreva a fórmula estrutural e os dois nomes do álcool presente nas bebidas etílicas: As bebidas destiladas não são recomendadas porque apresentam alta concentração de álcool que durante as 24 horas em que fica no organismo se oxida produzindo substâncias nocivas aldeído e ácido. Etanol ou Ácool Etílico II. Escreva a fórmula estrutural e os dois nomes da substância produzida na oxidação parcial do álcool das bebidas etílicas: Etanal ou Acetaldeido III. Qual o resultado final da oxidação do álcool das bebidas etílicas ao final das 24 horas no corpo? Escreva a fórmula estrutural e os dois nomes da substância produzida: Ácido Etanóico ou Ácido Acético IV. Escreva a fórmula estrutural e os dois nomes do álcool de apenas um átomo de carbono na molécula que é proibida ingestão. Metanol ou Álcool Metílico V. Qual o resultado final da oxidação do álcool de apenas um carbono na molécula. Escreva a fórmula estrutural e os dois nomes da substância produzida na primeira etapa da oxidação e na etapa final da oxidação, ao chegar ao rim tendo passado pelo fígado e indo para a bexiga: Metanal Formaldeido Ácido Metanóico Ácido Fórmico 13ª Questão: 8% da massa corporal em quilogramas são litros de sangue. Um motorista de 75kg ao beber uma latinha de 320 mL de cerveja com 5% de etanol, absorve no sangue 10% do álcool bebido – o resto arrastando por pontes de hidrogênio a água dos órgãos internos sai na urina. Na tabela do bafômetro a concentração é indicada por g/dL que quer dizer grama por decilitro. Sabendo que 1L = 10dL = 100cL = 1000mL e sabendo que a densidade do álcool etílico é 0,8g/mL determine a concentração etílica no sangue deste motorista irresponsável, em g/L e em g/mL? Objetivo do cálculo será encontrar a relação do etanol dissolvido no sangue, soluto, e o total de sangue, que é a solução. 1º passo: cálculo do soluto etanol dissolvido no sangue 2º passo: cálculo do volume da solução, o sangue. Obs: Consideramos uma solução muito diluída, o volume de etanol no sangue é relevado, o volume da solução é apenas do sangue, o solvente desta solução. 3º passo: cálculo da concentração do álcool no sangue. Concentração = soluto/solução = [1,28g]/[6L] . [1L]/[10dL] = 0,021g/dL 14ª Questão: O propofol (Diprivan®) é um anestésico geral intravenoso que ganhou notoriedade nos últimos meses após uma quantidade letal ter sido encontrada no corpo do cantor Michael Jackson. Michael tinha problemas para dormir e utilizava sedativos com frequência. O propofol (ver figura abaixo) pode provocar parada cardíaca se for utilizado de forma abusiva. a) Circule os átomos que indicam a função química e indique sua Função Química Função Fenol b) Dê o a nomenclatura IUPAC para o propofol. 1 – Hidroxi – 2,6 – Di isopropil Benzeno c) Determine o número de moléculas do propofol contidas num comprimido de 10mg. Fórmula Molecular: C12H18O Massa Molecular = 12.12 + 18.1 + 16 = 178u Massa Molar = 178g/mol 1 Mol ................... 178g ................................... 6,02.1023 moléculas 0,010g .................................. n n = 0,00033.1023 moléculas = 3,3.1019 moléculas 15ª Questão: Moléculas pequenas, sob certas condições, podem associar-se, produzindo moléculas maiores. O processo de associação chama-se polimerização. A essas moléculas maiores, ou macromóleculas, damos o nome de polímeros, e às moléculas menores que formam o polímero damos o nome de monômeros. Há dois tipos de polimerização: a) por adição: através da quebra das ligações; b) por condensação: através da eliminação de água ou outros grupos, como, por exemplo, o NH3.. O Polietileno é um alcano de elevada massa molecular obtido pela polimerização do etileno: H H H H H H H H H H H H H H H H C C C C C C C C C C C C C C C C H H H H H H H H H H H H H H H H A Proteína é uma poliamida de elevada massa molecular obtida pela condensação de alfa aminoácidos: Qual a função química da ligação peptídica nas proteínas? Resposta: amida. QUE A FORÇA ESTEJA CONTIGO! Totti, Alceudispor! [email protected] http://alceutotti.blogspot.com