Color profile: Generic CMYK printer profile Composite Default screen Questão 61 Os elementos químicos se relacionam de diferentes maneiras com os organismos vivos. Alguns elementos são parte da estrutura das moléculas que constituem os organismos vivos. Outros formam íons essenciais à manutenção da vida. Outros, ainda, podem representar riscos para os seres vivos: alguns, por serem tóxicos; outros, por serem radioativos. Observe o esquema da Tabela Periódica, no qual estão destacados quatro elementos químicos, identificados pelas letras w, x, y e z. • x é um metal alcalino cujo cátion (íon positivo) é essencial à vida. • y é um metal pesado tóxico. • z é o ametal nitrogênio constituinte das proteínas que são materiais tipicamente estruturais nos seres vivos. Questão 62 Na produção de combustível nuclear, o trióxido de urânio é transformado no hexafluoreto de urânio, como representado pelas equações químicas: I. UO 3(s) + H2(g) → UO2(s) + H2O (g) II. UO2(s) + 4 HF(g) → UF4(s) + 2 H2O (g) III. UF4(s) + F2(g) → UF6(g) Sobre tais transformações, pode-se afirmar, corretamente, que ocorre oxidorredução apenas em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. Considerando suas posições na Tabela Periódica, assinale a alternativa que melhor associa esses quatro elementos químicos com as propriedades discutidas acima. Elemento Elemento Elemento Elemento w x y z a) elemento radioativo íon essencial b) metal tóxico íon essencial metal tóxico elemento estrutural elemento elemento estrutural radioativo c) elemento elemento radioativo estrutural íon essencial metal tóxico d) elemento elemento estrutural radioativo íon essencial metal tóxico e) elemento radioativo elemento estrutural íon essencial metal tóxico alternativa A A associação correta é: • w é um metal de transição interna com isótopos radioativos. Fuv-Qui.prn F:\Vestibular-2010\Fuvest\1fuv10q\Fuv-Qui.vp domingo, 22 de novembro de 2009 23:10:32 alternativa E Nas equações I e III, ocorre variação do número de oxidação do urânio. Logo, elas são reações de oxidorredução: I. UO3 (Nox = +6) → UO2 (Nox = +4) II. UO2 (Nox = +4) → UF4 (Nox = +4) III. UF4 (Nox = +4) → UF6 (Nox = +6) Questão 63 As figuras a seguir representam, de maneira simplificada, as soluções aquosas de três ácidos, HA, HB e HC, de mesmas concentrações. As moléculas de água não estão representadas. Color profile: Generic CMYK printer profile Composite Default screen química 2 Considerando essas representações, foram feitas as seguintes afirmações sobre os ácidos: I. HB é um ácido mais forte do que HA e HC. II. Uma solução aquosa de HA deve apresentar maior condutibilidade elétrica do que uma solução aquosa de mesma concentração de HC. III. Uma solução aquosa de HC deve apresentar pH maior do que uma solução aquosa de mesma concentração de HB. Está correto o que se afirma em a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) II e III, apenas. d) I e III, apenas. e) I, II e III. 3 4 MgCrO4 formação de Pb(ClO 3 )2 precipitado amarelo MgCrO4 Ca(ClO 3 )2 nenhuma transformação observada A partir desses experimentos, conclui-se que são pouco solúveis em água somente os compostos a) Ba(IO 3 )2 e Mg(ClO 3 )2 . b) PbCrO4 e Mg(ClO 3 )2 . c) Pb(IO 3 )2 e CaCrO4 . alternativa E Analisando-se as figuras nota-se que HB está totalmente ionizado (ácido forte). HA e HC estão parcialmente ionizados (ácidos fracos), no entanto, HA está mais ionizado do que HC. Desse modo, analisando-se as afirmações, pode-se concluir que: I. Correta. HB está mais ionizado do que HA e HC. II. Correta. Como HA está mais ionizado do que HC, a sua solução apresenta maior condutibilidade elétrica. III. Correta. HC está menos ionizado do que HB, logo, a sua solução apresenta uma concentração de H + menor e, consequentemente, maior pH. d) Ba(IO 3 )2 , Pb(IO 3 )2 e PbCrO4 . e) Pb(IO 3 )2 , PbCrO4 e CaCrO4 . alternativa D No experimento 4, a solução final apresenta os íons Mg 2 + , Ca2 + , CrO42 − e ClO13 − sem a formação de precipitados. Então, os sais MgCrO4 , CaCrO4 , Mg(ClO3 ) 2 e Ca(ClO3 ) 2 são solúveis em água. Então, as equações das reações de precipitação são: 1) Ba(ClO3 ) 2(aq) + Mg(IO3 ) 2(aq) → → Ba( IO3 ) 2(s) + Mg(ClO3 ) 2(aq) 2) Mg(IO3 ) 2(aq) + Pb(ClO3 ) 2(aq) → → Pb(IO3 ) 2(s) + Mg(ClO3 ) 2(aq) Questão 64 Uma estudante de química realizou quatro experimentos, que consistiram em misturar soluções aquosas de sais inorgânicos e observar os resultados. As observações foram anotadas em uma tabela: Solutos contidos Experi- inicialmente nas mento soluções que foram misturadas Observações formação de precipitado branco 1 Ba(ClO 3 )2 Mg(IO 3 )2 2 formação de Mg(IO 3 )2 Pb(ClO 3 )2 precipitado branco Fuv-Qui.prn F:\Vestibular-2010\Fuvest\1fuv10q\Fuv-Qui.vp domingo, 22 de novembro de 2009 23:10:32 3) MgCrO4(aq) + Pb(ClO3 ) 2(aq) → → PbCrO4(s) + Mg(ClO3 ) 2(aq) Os sais pouco solúveis são o Ba(IO3 ) 2 , o Pb(IO3 ) 2 e o PbCrO4 . Questão 65 Um estudante desejava estudar, experimentalmente, o efeito da temperatura sobre a velocidade de uma transformação química. Essa transformação pode ser representada por: catalisador A+ B P Após uma série de quatro experimentos, o estudante representou os dados obtidos em uma tabela: Color profile: Generic CMYK printer profile Composite Default screen química 3 alternativa C Número do experimento Cálculo da razão 1 2 3 4 temperatura ( C) 15 20 30 10 massa de catalisador (mg) 1 2 3 4 concentração inicial de A (mol/L) 0,1 0,1 0,1 0,1 concentração inicial de B (mol/L) 0,2 0,2 0,2 0,2 tempo decorrido até que a transformação se completasse (em segundos) 47 o mSe : mSn nSe = 2 ⋅ nSn mSe m = 2 ⋅ Sn MSe MSn mSe M = 2 ⋅ Se mSn MSn mSe =2 ⋅ mSn 15 4 18 Que modificação deveria ser feita no procedimento para obter resultados experimentais mais adequados ao objetivo proposto? a) Manter as amostras à mesma temperatura em todos os experimentos. b) Manter iguais os tempos necessários para completar as transformações. c) Usar a mesma massa de catalisador em todos os experimentos. d) Aumentar a concentração dos reagentes A e B. e) Diminuir a concentração do reagente B. 2 ⋅ MSn 3 MSn mSe 4 = mSn 3 Questão 67 Em um experimento, alunos associaram os odores de alguns ésteres a aromas característicos de alimentos, como, por exemplo: alternativa C Para estudar os efeitos de um fator, como a temperatura, em uma reação química, deve-se manter constantes todos os outros fatores que têm influência na velocidade do processo químico. Portanto, os experimentos deveriam ter sido realizados com a mesma massa do catalisador. Questão 66 Sob condições adequadas, selênio (Se) e estanho (Sn) podem reagir, como representado pela equação 2 Se + Sn → SnSe2 Em um experimento, deseja-se que haja reação completa, isto é, que os dois reagentes sejam totalmente consumidos. Sabendo-se que a massa molar do selênio (Se) é 2/3 da massa molar do estanho (Sn), a razão entre a massa de selênio e a massa de estanho (m Se : m Sn ), na reação, deve ser de a) 2 : 1 b) 3 : 2 c) 4 : 3 d) 2 : 3 e) 1 : 2 Fuv-Qui.prn F:\Vestibular-2010\Fuvest\1fuv10q\Fuv-Qui.vp domingo, 22 de novembro de 2009 23:10:33 Analisando a fórmula estrutural dos ésteres apresentados, pode-se dizer que, dentre eles, os que têm cheiro de a) maçã e abacaxi são isômeros. b) banana e pepino são preparados com álcoois secundários. c) pepino e maçã são heptanoatos. d) pepino e pera são ésteres do mesmo ácido carboxílico. e) pera e banana possuem, cada qual, um carbono assimétrico. Color profile: Generic CMYK printer profile Composite Default screen química 4 alternativa D Os ésteres correspondentes ao pepino e à pera são acetatos, isto é, são derivados do ácido acético (etanoico). Questão 68 Do ponto de vista da “Química Verde”, as melhores transformações são aquelas em que não são gerados subprodutos. Mas, se forem gerados, os subprodutos não deverão ser agressivos ao ambiente. Considere as seguintes transformações, representadas por equações químicas, em que, quando houver subprodutos, eles não estão indicados. I) Questão 69 O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por: C6 H4 (OH)2 (aq) + H2O2 (aq) enzimas hidroquinona enzimas C6 H4O2 (aq) + 2 H2O ( l ) O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos: C6 H4 (OH)2 (aq) → C6 H4O2 (aq) + H2 (g) ΔH o = +177 kJ ⋅ mol −1 H2O ( l ) + 1 2 O2 (g) → H2O2 (aq) ΔH o = + 95 kJ ⋅ mol −1 H2O ( l ) → 1 2 O2 (g) + H2 (g) II) ΔH o = + 286 kJ ⋅ mol −1 Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é: a) − 558 kJ ⋅ mol −1 b) − 204 kJ ⋅ mol −1 c) + 177 kJ ⋅ mol −1 d) + 558 kJ ⋅ mol −1 e) + 585 kJ ⋅ mol −1 III) alternativa B Cálculo do ΔH o da reação (Lei de Hess): C6 H4 (OH) 2(aq) → C6 H4O2(aq) + H 2(g) ΔH o = +177 kJ ⋅ mol −1 A ordem dessas transformações, da pior para a melhor, de acordo com a “Química Verde”, é: a) I, II, III. b) I, III, II. c) II, I, III. d) II, III, I. e) III, I, II. H 2O2(aq) → H 2O( l) + alternativa B Segundo as equações dadas, percebe-se que: • em I há eliminação de HCl; • em II não há subproduto; • em III há eliminação de H 2O. Portanto a ordem, da pior para a melhor, de acordo com a "Química Verde", é I, III e II. Fuv-Qui.prn F:\Vestibular-2010\Fuvest\1fuv10q\Fuv-Qui.vp domingo, 22 de novembro de 2009 23:10:33 + 1 O2(g) 2 ΔH o = −95 kJ ⋅ mol −1 1 O2(g) + H 2(g) → H 2O( l) 2 ΔH o = −286 kJ ⋅ mol −1 C6 H4 (OH) 2(aq) + H 2O2(aq) → → C6 H4O2(aq) + 2 H 2O( l) ΔH o = −204 kJ ⋅ mol −1 Color profile: Generic CMYK printer profile Composite Default screen química 5 Questão 70 Um botânico observou que uma mesma espécie de planta podia gerar flores azuis ou rosadas. Decidiu então estudar se a natureza do solo poderia influenciar a cor das flores. Para isso, fez alguns experimentos e anotou as seguintes observações: I. Transplantada para um solo cujo pH era 5,6, uma planta com flores rosadas passou a gerar flores azuis. II. Ao adicionar um pouco de nitrato de sódio ao solo, em que estava a planta com flores azuis, a cor das flores permaneceu a mesma. III. Ao adicionar calcário moído (CaCO 3 ) ao solo, em que estava a planta com flores azuis, ela passou a gerar flores rosadas. Considerando essas observações, o botânico pôde concluir que a) em um solo mais ácido do que aquele de pH 5,6, as flores da planta seriam azuis. Fuv-Qui.prn F:\Vestibular-2010\Fuvest\1fuv10q\Fuv-Qui.vp domingo, 22 de novembro de 2009 23:10:33 b) a adição de solução diluída de NaCl ao solo, de pH 5,6, faria a planta gerar flores rosadas. c) a adição de solução diluída de NaHCO 3 ao solo, em que está a planta com flores rosadas, faria com que ela gerasse flores azuis. d) em um solo de pH 5,0, a planta com flores azuis geraria flores rosadas. e) a adição de solução diluída de Al(NO 3 )3 ao solo, em que está uma planta com flores azuis, faria com que ela gerasse flores rosadas. alternativa A Analisando-se as informações: • Em solos com pH ≤ 5,6, as flores serão azuis; • Nitrato de sódio não sofre hidrólise, logo, não altera o pH do solo; • O CaCO3 adicionado ao solo+ eleva o pH do mesmo devido ao consumo de H : CaCO3 + H + HCO3− + H + Ca2 + + HCO3− CO2 + H 2O Tais dados sugerem que, em um solo de pH < 5,6, as flores seriam azuis.