GABARITO 2015 Resposta da questão 1: a) Dados: Solubilidade do KOH em etanol a 25C 40 g em 100 mL . Adicionou-se 1,5 g de KOH a 35 mL de etanol, agitando-se continuamente a mistura. 100 mL (e tanol) 40 g (KOH) 35 mL (e tanol) mKOH mKOH 14 g (valor máximo que pode ser dissolvido) Foi colocado 1,5 g. 1,5 g 14 g Conclusão: toda a quantidade de KOH empregada no procedimento descrito, se dissolveu. b) Tem-se a seguinte reação de transesterificação: c) Utilizando-se excesso de solução de KOH em água, vem: Resposta da questão 2: a) Os dois compostos isoméricos formados na reação são do tipo cis-trans: 1 Profº Almir –Kapa – Química GABARITO 2015 b) A partir da análise das estruturas, em termos de polaridade, vem: Conclusão: O isômero cis tem maior ponto de ebulição, pois é polar (maiores forças intermoleculares). Resposta da questão 3: a) Fórmula estrutural do ácido acético: b) Teremos: c) Massa molares dos gases envolvidos: CO2 44 g / mol (produzido) O2 32 g / mol (presentes no ar) N2 28 g / mol Nas mesmas condições de pressão e temperatura, a densidade de um gás pode ser dada por: d M(molar ) V(molar ) Como o volume molar é o mesmo, quanto maior a massa molar, mais denso será o gás e vice-versa. O gás carbônico formado é mais denso do que os outros gases presentes no sistema e se acumula na parte de baixo do recipiente. Quando o gás carbônico alcança o pavio da vela impede o contato do gás oxigênio com o pavio e a combustão cessa. Com o aumento do raio do recipiente, e supondo o mesmo volume de gás carbônico (em 3 segundos), o gás se acomodará na parte de baixo do recipiente e não atingirá o pavio e a vela continuará acessa. 2 Profº Almir –Kapa – Química GABARITO 2015 Resposta da questão 4: a) Escreva a equação química que representa a transformação de triglicerídeos em sabão pode ser dada por: b) Uma equação química que representa a transformação de triglicerídeos em biodiesel pode ser dada por: Resposta da questão 5: a) A equação química balanceada que representa a reação, citada no texto, em que são produzidos amônia e gás carbônico é dada por: b) As bromélias podem utilizar o gás carbônico e a glutamina nos seguintes processos: - Fotossíntese (gás carbônico). - Síntese de proteínas nos ribossomos (glutamina). Resposta da questão 6: a) O amido é transformado em glicose durante a germinação da semente. b) A glicose é utilizada no processo de respiração celular. c) Na reação de esterificação entre duas moléculas de ácido láctico, o grupo álcool de uma molécula interage com a carboxila de outra: 3 Profº Almir –Kapa – Química GABARITO 2015 Resposta da questão 7: a) Teremos: H2 (g) I2 (g) 1 mol 1 mol x x (1 x) (1 x) 2HI (g) 0 2x 2x (início) (durante estequiometria) (equilíbrio) KP K eq (RT)Δn KP (PHI )2 55 PH2 PI2 Δn 2 (1 1) 0 55 K eq (RT)0 K eq 55 (2x)2 55 (1 x) (1 x) (2x)2 (1 x)2 55 Extraindo a raiz quadrada, vem: (2x)2 (1 x)2 55 (2x) (2x) 7,416 7,416 (1 x) (1 x) 2x 7,416 7,416x 9,416x 7,416 x 7,416 0,78759 0,79 9,416 nHI 2x 2 0,79 1,58 nHI 1,58 mol b) Valor da pressão parcial de hidrogênio como função do valor da pressão total da mistura no equilíbrio: 4 Profº Almir –Kapa – Química GABARITO 2015 H2 (g) (1 x) (1 0,79) 0,21 I2 (g) 2HI (g) (1 x) (1 0,79) 0,21 2x 1,58 1,58 (equilíbrio) (equilíbrio) (equilíbrio) nmistura XH2 XH2 PH2 Pmistura nH2 nmistura nH2 nmistura PH2 Pmistura PH2 Pmistura nH2 nmistura 0,21 0,21 PH2 Pmistura (0,21 0,21 1,58) 2 Pmistura 0,105 PH2 Pmistura PH2 PH2 0,105 Pmistura Resposta da questão 8: a) De acordo com a tabela, o ponto de fusão da substância contida no frasco é 23C e o ponto de ebulição é 77C. Como 23C (S L) 25C 77C (L G), concluímos que o estado de agregação da substância é líquido. b) A solubilidade da substância em água a 25C é 0,1g 100 g de H2O. Então: 0,1 g 100 g (H2O) mg 200,0 g (H2O) m 0,2 g (massa que se dissolveu de X) Foram adicionados 56,0 g da substância X, logo 55,8 g (56,0 g 0,2 g) não dissolveu. c) Como a 25C a densidade da substância X é 1,59 g cm3 e este valor é maior do que a densidade da água, que é de 1,00 g cm3 , conclui-se que X fica na parte inferior do recipiente. Resposta da questão 9: a) Equação nuclear representativa da transformação: 14 7 N 42 11p AZ X, então 14 7 N 42 11p 17 8 X b) Isótopos apresentam o mesmo número de prótons. Como o número de prótons do nitrogênio é sete e do núcleo X formado é 8 ( 8 O ), o núcleo X não é um isótopo de nitrogênio. 5 Profº Almir –Kapa – Química GABARITO 2015 Resposta da questão 10: a) Como a pressão parcial de um gás é diretamente proporciona ao seu número de mols, teremos: 2NOCℓ(g) n Gasta –x No final 0,640 atm 2NO(g) 0 Forma 2x No final 2x + Cℓ2(g) 0 Forma 1x No final 1x Sabemos que: PNOCℓ + PNO + PC = Ptotal, ou seja, 2 0,640 + 2x + x = 1,000 3x = 0,360 x = 0,120 atm PNO = 2x = 2 . 0,120 atm = 0,240 atm PC 2 = 1x = 0,120 atm b) A constante de equilíbrio, em função da pressão, pode ser dada por: KP KP (PNO )2 . PC 2 (PNOCl )2 (0,240)2 . 0,120 (0,640)2 0,016875 Kp = 0,017atm Resposta da questão 11: a) Não concordo. O ar que respiramos é composto por, aproximadamente, 20% de gás oxigênio e 80% de gás nitrogênio. O gás que vazou é 100% puro, ou seja, deve ser inalado em quantidades controladas. A inalação de gás oxigênio puro pode levar ao desequilíbrio do metabolismo. b) A estratégia utilizada para que eles não tenham tido êxito foi o fato dos motoristas terem tentado tirar os carros com os motores ligados. O gás vazou e como o oxigênio (32g / mol) é mais denso do que o ar ( 29g / mol) ficou próximo ao solo favorecendo a combustão e o incêndio do primeiro carro que estava ligado (já que o gás oxigênio acelera vigorosamente a combustão). Se os outros motoristas tentassem ligar seus carros iniciariam novas combustões. Resposta da questão 12: a) Teremos: C22H30N6O4S C6H6O7 666,7 g / mol 1 mol 5,2 10 5 mol 666,7 g mC22H30N6O4SC6H6O7 mC22H30N6O4SC6H6O7 3.466,84 105 g mC22H30N6O4SC6H6O7 34,67 103 g mC22H30N6O4SC6H6O7 34,67 mg 34,67 mg 50 mg (especificação) 6 Profº Almir –Kapa – Química GABARITO 2015 Conclusão: o produto está fora da especificação. b) Cálculo do teor de nitrogênio das amostras: N 14 g / mol C22H30N6 O4 S C6H6 O7 (citrato de sildenafila ) 666,7 g / mol 666,7 g 6 14 g 100 % pN pN 12,60 % C22H19N3 O4 (tadalafila ) 389,4 g / mol 389,4 g 3 14 g 100 % p'N p'N 10,79 % Conclusão: seria possível diferenciar entre o citrato de sildenafila e a tadalafila, a partir do teor de nitrogênio presente em cada amostra, já que as porcentagens de nitrogênio são diferentes nas amostras analisadas. Resposta da questão 13: a) Monóxido de carbono é formado a partir da queima do carvão, então se pode representar a equação química do processo de obtenção do chumbo metálico da seguinte maneira: Δ CO(g) PbO(s) CO2 (g) Pb(s) agente oxidante agente redutor 2 4 (oxidação do carbono) 0 (redução do chumbo) 2 b) Receita Federal apreendeu mais de 350 toneladas de vidro contaminado por chumbo no Porto de Navegantes. O laudo técnico confirmou que a porcentagem em massa de chumbo era de 11,5 %, então: 350 t 350 106 g 100% (vidro) mchumbo 11,5% 6 mchumbo 40,25 10 g Cálculo da quantidade de chumbo a ser recuperada: 1 mol (chumbo) 207 g nchumbo 40,25 106 g nchumbo 1,94 105 mol Resposta da questão 14: a) Teremos para o açúcar: (CH2O)n nO2 nCO2 nH2O 30n g 44n g mconsumida 30n g mCO2 44n g 7 Profº Almir –Kapa – Química GABARITO 2015 Para a gordura: 3 (CH2 )n nO2 nCO2 nH2O 2 14n g 44n g 30n g m'CO2 m'CO2 94,28n g m'CO2 (94,28n g) mCO2 (44n g) A gordura apresenta maior fator de emissão de CO2. b) Teremos: C4H10 58 g 150 g 13 O2 4CO2 5H2O 2 4 44 g mCO2 mCO2 455,17 g No texto, o fator de emissão é de cerca de 800 gramas de CO 2 por dia, portanto o fator de emissão de CO2 relativo a esse cozimento (455,17 g) é menor do que o da catabolização diária do ser humano indicada no texto. Resposta da questão 15: a) Teremos: A 2O3 2A 102 g mA 2O3 mA 2O3 3 O2 2 54 g 32 106 t 60,44 106 t Então: 60,44 106 t mRe síduos 55 % 45 % mRe síduos 49,45 106 t b) Estimando em 10 minutos o tempo de duração do banho, em um chuveiro cuja potência é de 3.000 W, teremos: 3000 W (10 60)s 1,8 106 J (1 banho) 1,8 106 J 1 banho 3,6 10 J n 6 n 2 banhos 8 Profº Almir –Kapa – Química