SIMULADO 1 1 Química 3 (UFRN) Saber diferenciar processos químicos de processos físicos é de fundamental importância no estudo da Química. Ocorre um processo químico, por exemplo, quando: (UEMG) O modelo, a seguir, representa o estado inicial de um sistema em que átomos de um mesmo elemento químico são representados por esferas de mesma cor, e átomos de elementos químicos distintos são representados por esferas de cores diferentes. a) uma lata de ferro, jogada há alguns dias ao ar livre, se enferruja. b) a água líquida, ao ser aquecida, se transforma em vapor de água. c) uma lata de alumínio, na primeira etapa da reciclagem, é amassada. d) a água, ao ser resfriada a pressão constante, se transforma em gelo. Resolução Assinale a alternativa que corresponde ao modelo correto para o sistema final, após uma reação química envolvendo as moléculas representadas no sistema inicial, acima descrito. Um processo químico envolve alteração da natureza da matéria. No caso da lata de ferro, por exemplo, ocorreu um processo químico, pois o ferro da lata se transformou em ferrugem, uma substância diferente. a) 2 (Unifor-CE) 40 g de hidróxido de sódio reagem totalmente com 36,5 g de cloreto de hidrogênio. Há produção de 58,5 g de cloreto de sódio e certa massa de água. Para se conhecer a massa de água que será obtida pela reação total de 120 g de hidróxido de sódio, com excesso de cloreto de hidrogênio, basta, sem consultar a Tabela Periódica, o conhecimento da lei de: b) a) Proust, das proporções constantes (definidas). c) b) Lavoisier, da conservação da massa. c) Avogadro. d) Gay-Lussac. e) Proust e da lei de Lavoisier. Resolução d) Pela lei da conservação da massa (Lei de Lavoisier), na reação de 40 g de hidróxido de sódio obteremos 18 g de água. Se reagirmos 120 g de hidróxido de sódio, pela lei das proporções constantes (Lei de Proust), obteremos 54 g de água. Resolução Após uma reação, haverá separação dos átomos nas moléculas das substâncias iniciais, formando novas moléculas − portanto, substâncias diferentes. A quantidade de átomos dos dois elementos permanece a mesma − apenas esses átomos se unirão de forma diferente. 1 SIMULADO 1 4 Química 5 (FSA-SP) Em seu livro Traité Élémentaire de Chimie (Tratado Elementar de Química) publicado em 1789, Antoine-Laurent Lavoisier descreve da seguinte maneira um aparato para decompor a água: (Uncisal-AL) A cana-de-açúcar é uma planta composta, em média, de 65 a 75% de água, mas seu principal componente é a sacarose, que corresponde de 70% a 91% das substâncias sólidas solúveis. O caldo de cana conserva todos os nutrientes da cana-de-açúcar, entre eles minerais como ferro, cálcio, potássio, sódio, fósforo, magnésio e cloro, além de vitaminas de complexo B e C. A planta contém ainda glicose (de 2% a 4%), frutose (de 2% a 4%), proteínas (de 0,5% a 0,6%), amido (de 0,001% a 0,05%), ceras e ácidos graxos (de 0,05% a 0,015%) e corantes, entre 3% a 5%. Água líquida é colocada na retorta A que é aquecida na fornalha VVXX. A retorta está conectada a um longo cano metálico EF que é aquecido por uma grande fornalha CDEF. Ao saírem da fornalha, os gases passam pela serpentina SS, onde são resfriados. O frasco H recebe a água que não sofreu decomposição e pelo tubo KK são recolhidos os gases resultantes dessa decomposição. Para cada 36 g de água que se decompõe, a massa de hidrogênio obtida é: a) 1 g De uma amostra de 100 g de caldo de cana submetida à secagem até massa constante, restaram 28,0 g de matéria seca. A quantidade de água dessa amostra de caldo de cana é: a) 7,2 g b) 2,8% c) 28,0% d) 72,0% b) 2 g e) 720 mg c) 3 g d) 4 g Resolução e) 5 g Como em 100 g do caldo de cana, após secagem, obtemos 28,0 g de matéria seca, essa quantidade corresponde a 28% em massa. Dos 100% do total, se 28% é matéria seca, os outros 72% são da água contida na amostra do caldo de cana. Resolução Calculando-se a massa molar da água (H2O), temos: H: 1 ⋅ 2 = 2 g O: 16 ⋅ 1 = 16 g Total: 18 g/mol Como a massa molar da água é 18 g/mol, ao decompor essa quantidade (1 mol), obteremos 2 g de hidrogênio. Na decomposição de 36 g de água (2 mols), obteremos 4 g de hidrogênio. 2 SIMULADO 1 6 Química 7 (Uncisal-AL) (Unesp-SP) O ferro é um elemento químico usado na confecção de utensílios há séculos. Um dos problemas para sua utilização é a tendência à oxidação. Dentre os produtos de oxidação possíveis, dois óxidos − óxido 1 e óxido 2 − apresentam, respectivamente, 70,0% e 77,8% em ferro. Dadas as massas molares Fe = 56 g. mol −1 e O = 16 g. mol −1, as fórmulas mínimas para os óxidos 1 e 2 são, respectivamente: A rapadura, um produto sólido de sabor doce, tradicionalmente consumida pela população do Nordeste do Brasil, originou-se das crostas presas às paredes dos tachos, durante a fabricação do açúcar. Atualmente, o posicionamento da rapadura como “produto natural” ou “produto rural” é um valor agregado que a diferencia do açúcar refinado, seu principal concorrente. A produção da rapadura, a partir do caldo de cana, envolve as etapas apresentadas a seguir: a) Fe2O3 e FeO b) Fe2O3 e Fe3O4 c) Fe3O4 e Fe2O3 d) Fe3O4 e FeO e) FeO e Fe2O3 Resolução Para o óxido 1, temos: 70 = 1, 25 56 30 = 1, 875 O: 16 Fe : Para chegarmos à proporção mínima entre os átomos de Fe e O na fórmula mínima, dividimos ambos os números pelo menor entre eles: Na concentração, o caldo de cana é aquecido até transformar-se em um xarope denso e viscoso que borbulha no tacho. Quando atinge esse ponto, o xarope é transferido para um tipo de tanque redondo onde é moldada a rapadura. A concentração do caldo de cana ocorre porque a água está sendo eliminada por: 1, 25 =1 1, 25 1, 875 = 1, 5 O: 1, 25 Fe : Multiplicando ambos os números por 2, obtemos a proporção mínima em números inteiros: Fe2O3. a) destilação. Para o óxido 2, temos: 77, 8 = 1, 38 Fe : 56 22, 2 = 1, 38 O: 16 Dividindo ambos os números por 1,38, obtemos a proporção mínima inteira: Fe1O1, ou seja, FeO. b) evaporação. c) sublimação. d) solidificação. e) condensação. Resolução Durante o aquecimento do caldo de cana, a água é eliminada por evaporação, provocando a concentração do caldo e transformando-o em um xarope denso e viscoso. 3 SIMULADO 1 8 Química 9 (Unesp-SP) No campo da metalurgia é crescente o interesse nos processos de recuperação de metais, pois é considerável a economia de energia entre os processos de produção e de reciclagem, além da redução significativa do lixo metálico. E este é o caso de uma microempresa de reciclagem, na qual desejava-se desenvolver um método para separar os metais de uma sucata, composta de aproximadamente 63% de estanho e 37% de chumbo, usando aquecimento. Entretanto, não se obteve êxito nesse procedimento de separação. Para investigar o problema, foram comparadas as curvas de aquecimento para cada um dos metais isoladamente com aquela da mistura, todas obtidas sob as mesmas condições de trabalho. (PUC-RJ) A massa de um átomo pode ser calculada a partir do número de massa do átomo e da constante de Avogadro (6,02 ⋅ 1023 mol −1). Assinale a alternativa que indica a massa aproximada de um átomo de 56Fe, em gramas. a) 1,8 ⋅ 10−19 b) 2,2 ⋅ 10-20 c) 3,2 ⋅ 10-21 d) 5,5 ⋅ 10-22 e) 9,3 ⋅ 10-23 Resolução 6,02 ⋅ 1023 átomos de Fe 56 g 1 átomo de Fe x x ⋅ 6,02 ⋅ 1023 = 56 ⋅ 1 56 ⋅ 1023 x= 6, 02 x = 9,3 ⋅ 10 −23 Considerando as informações das figuras, é correto afirmar que a sucata é constituída por uma: a) mistura eutética, pois funde à temperatura constante. b) mistura azeotrópica, pois funde à temperatura constante. c) substância pura, pois funde à temperatura constante. d) suspensão coloidal que se decompõe pelo aquecimento. e) substância contendo impurezas e com temperatura de ebulição constante. Resolução Como no gráfico da mistura observamos que ocorre fusão à temperatura constante e ebulição à temperatura variável, concluímos que o sistema consiste de uma mistura eutética. 4 SIMULADO 1 Química 10 (UEPB) Uma das alternativas viáveis ao Brasil para o uso de fontes renováveis de energia e com menor impacto ambiental é o biodiesel. No Brasil foi instituída a Lei 11.097, de 13 de janeiro de 2005, que obriga, a partir de 2008, em todo o território nacional, o uso de uma mistura em volume de 2% de biodiesel e 98% de diesel de petróleo, denominada de B2. Em janeiro de 2013, essa obrigatoriedade passará para 5% (B5). Este biocombustível é substituto do óleo diesel, que é um combustível fóssil, pois é obtido da destilação fracionada do petróleo. O procedimento normalmente utilizado para obtenção do biocombustível é através da transesterificação catalítica entre um óleo vegetal com álcool de cadeia curta, sendo obtidos ésteres graxos, como pode ser representado pela equação química abaixo: Como pode ser observado na equação química do texto, a glicerina é um dos subprodutos do processo de obtenção do biodiesel. Ela é um subproduto pois não é um composto de interesse para essa reação. Sabendo que a glicerina possui uma densidade bem mais elevada que o biodiesel, qual processo que pode ser conduzido para separação da mistura glicerina/biodiesel? a) Destilação fracionada. b) Decantação. c) Catação. d) Condensação. e) Eletrodeposição. Resolução Como a densidade da glicerina é bem maior do que a do biodiesel, o processo de separação mais adequado seria a decantação, que consiste na separação dos componentes de uma mistura por meio da diferença de densidades. 5