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PROCESSO SELETIVO 2006
QUESTÕES DISCURSIVAS
QUÍMICA – QUESTÕES DISCURSIVAS
A O álcool ciclohexanol (C6H11OH, de massa molar igual a 100 g mol-1), ao ser aquecido em meio que contém ácido
-1
sulfúrico, converte-se em ciclohexeno (C6H10, de massa molar igual a 82 g mol ), com um rendimento de 75% (m/m).
A.1) Demonstre, com uma casa decimal, qual a massa de ciclohexanol comercial, de pureza 95% (m/m), que é
necessária para a produção de 30 g de ciclohexeno.
Comentário:
A.2) Demonstre, com uma casa decimal, a pureza do ciclohexeno obtido.
Comentário:
2
A.3) Considerando as massas atômicas de H = 1, C = 12 e O = 16, calcule o número de moléculas da outra substância
produzida nessa reação.
Comentário:
B
A fotossíntese é, reconhecidamente, uma reação química vital para quase todas as formas vivas do planeta Terra.
Nos aspectos químico e termodinâmico, a reação pode ser representada pela equação:
6 CO2
+
6 H2O
clorofila
luz do sol
C6H12O6
+
6 O2
3
∆H = +2,8x10 kJ
Do ponto de vista energético, comente a reação acima, destacando a grande virtude desse fenômeno.
Comentário:
Do ponto de vista energético, a reação ocorre com absorção de energia luminosa e transformação em energia química.
A grande virtude desse fenômeno é o aproveitamento da energia proveniente da luz do sol na formação de um produto
com grande entalpia (C6H12O6 Þ carboidrato) que será utilizado pelos seres vivos como fonte de energia.
C Com base no conceito de isomeria, responda as questões abaixo:
C.1) Defina isomeria estrutural e estereoisomeria.
Comentário:
Isomeria é o fenômeno da existência de compostos diferentes com a mesma fórmula molecular.
Isomeria estrutural (isomeria plana): os isômeros podem ser distinguidos pelas suas fórmulas estruturais planas.
Estereoisomeria (isomeria espacial): os isômeros só podem ser distinguidos pelas suas fórmulas estruturais espaciais.
C.2) Cite quatro tipos de isomeria estrutural.
Comentário:
Isomeria de função
Isomeria de cadeia
Isomeria de posição
Isomeria de compensação (metameria)
3
C.3) Utilizando a fórmula molecular C4H10O, dê um exemplo para cada tipo de isomeria estrutural mencionado e um
exemplo de estereoisômero óptico.
Comentário:
D A reação de decomposição da água oxigenada (2H2O2(aq) → 2H2(g) + O2(g); ∆H < 0), quando acompanhada através
da variação da massa de água oxigenada em função do tempo, revela o comportamento apresentado pelo seguinte
gráfico:
220
200
massa de H2O2 / g
180
160
140
120
100
80
60
40
-1
0
1
2
3
4
5
tempo / min
Com base no gráfico apresentado, responda:
6
7
8
9
4
D.1) Qual a velocidade média de decomposição da água oxigenada no intervalo de 2 a 4 minutos? Expresse a
-1
velocidade em g min .
Comentário:
Vm =
Vm =
Dm H 2 O 2
g
=
Dt
min
150 - 110
4-2
Þ Vm = 20g . min -1
D.2) Sabendo que essa reação obedece à equação de Arrhenius, explique como o aumento da temperatura
afeta a velocidade dessa reação.
Comentário:
Um aumento na temperatura aumenta a energia cinética das moléculas, ocorrendo mais colisões efetivas, aumentando assim a velocidade da reação.
D.3) Como o aumento da temperatura afeta o rendimento dessa reação?
Comentário:
Para alterar o rendimento da reação, temos que deslocar o equilíbrio. Nesse caso, o aumento da temperatura desloca o
equilíbrio para a esquerda (reação endotérmica), diminuindo o rendimento da reação.
5
E
Usando o método da ligação de valência e a teoria da hibridização, explique a estrutura da molécula de HCN,
caracterizando o tipo das ligações químicas entre os átomos, os ângulos entre as ligações e, quando houver, a
hibridização apresentada pelos átomos da molécula.
Comentário: