Questões de Química - FUVEST 2007 | Gabarito e resoluções

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Alguns problemas de sade, como bcio endmico e retardo mental, so causados pela ingesto de quantidades insuficientes de iodo. Uma maneira simples de suprir o organismo desse elemento qumico consumir o sal de cozinha que contenha de 20 a 60 mg de iodo por quilograma do produto. No entanto, em algumas regies do Pas, o problema persiste, pois o sal utilizado ou no foi produzido para consumo humano, ou no apresenta a quantidade mnima de iodo recomendada. A fonte de iodo utilizada na indstria do sal o iodato de potssio, KIO3, cujo custo de R$ 20,00/kg. Considerando que o iodo representa aproximadamente 60% da massa de KIO3 e que 1 kg do sal de cozinha comercializado ao preo mdio de R$ 1,00, a presena da quantidade mxima de iodo permitida por lei (60 miligramas de iodo por quilograma de sal) representa, no preo, a porcentagem de

Reescreva as seguintes equações químicas, utilizando estruturas de Lewis (fórmulas eletrônicas em que os elétrons de valência são representados por • ou x), tanto para os reagentes quanto para os produtos.

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Acreditava-se que a dissoluo do dixido de carbono atmosfrico na gua do mar deveria ser um fenmeno desejvel por contribuir para a reduo do aquecimento global. Porm, tal dissoluo abaixa o pH da gua do mar, provocando outros problemas ambientais. Por exemplo, so danificados seriamente os recifes de coral, constitudos, principalmente, de carbonato de clcio. A equao qumica que representa simultaneamente a dissoluo do dixido de carbono na gua do mar e a dissoluo dos recifes de coral (s = slido; g = gasoso; = lquido; aq = aquoso)

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Um centro de pesquisa nuclear possui um cclotron que produzradioistopos para exames de tomografia. Um deles, o Flor-18 (18F), com meia-vida deaproximadamente 1h 30min, separado em doses, de acordo com o intervalo de tempo entresua preparao e o incio previsto para o exame. Se o frasco com a dose adequada para oexame de um paciente A, a ser realizado 2 horas depois da preparao, contm NA tomos de18F, o frasco destinado ao exame de um paciente B, a ser realizado 5 horas depois dapreparao, deve conter NB tomos de 18F, com(A meia vida de um elemento radioativo o intervalo de tempo aps o qual metade dos tomosinicialmente presentes sofreram desintegrao.)

(FUVEST - 2007 - 1a fase) A cpula central da Baslica de Aparecida do Norte receber novas chapas de cobre que sero envelhecidas artificialmente, pois, expostas ao ar, s adquiririam a cor verde das chapas atuais aps 25 anos. Um dos compostos que conferem cor verde s chapas de cobre, no envelhecimento natural, a malaquita, . Dentre os constituintes do ar atmosfrico, so necessrios e suficientes para a formao da malaquita:

(FUVEST - 2007 - 1a fase) A figura mostra modelos de algumas molculas com ligaes covalentesentre seus tomos. Analise a polaridade dessas molculas, sabendo que tal propriedade depende da - diferena de eletronegatividade entre os tomos que esto diretamente ligados. (Nasmolculas apresentadas, tomos de elementos diferentes tm eletronegatividades diferentes.) - forma geomtrica das molculas. (Observao: Eletronegatividade a capacidade de um tomo para atrair os eltrons daligao covalente.) Dentre essas molculas, pode-se afirmar que so polares apenas

(FUVEST - 2007 - 1a fase) A dissoluo de um sal em gua pode ocorrer com liberao de calor, absoro de calor ou sem efeito trmico. Conhecidos os calores envolvidos nas transformaes, mostradas no diagrama que segue, possvel calcular o calor da dissoluo de cloreto de sdio slido em gua, produzindo Na+ (aq) e Cl-(aq). Com os dados fornecidos, pode-se afirmar que a dissoluo de 1 mol desse sal

(FUVEST - 2007 - 1a fase) A tuberculose voltou a ser um problema de sade em todo o mundo, devido ao aparecimento de bacilos que sofreram mutao gentica (mutantes) e que se revelaram resistentes maioria dos medicamentos utilizados no tratamento da doena. Atualmente, h doentes infectados por bacilos mutantes e por bacilos no-mutantes. Algumas substncias (A, B e C) inibem o crescimento das culturas de bacilos no-mutantes. Tais bacilos possuem uma enzima que transforma B em A e outra que transforma C em A. Acredita-se que A seja a substncia responsvel pela inibio do crescimento das culturas. O crescimento das culturas de bacilos mutantes inibido por A ou C, mas no por B. Assim sendo, dentre as enzimas citadas, a que est ausente em tais bacilos deve ser a que transforma

(FUVEST - 2007 - 1a fase)O cientista e escritor Oliver Sacks, em seu livro Tio Tungstnio, nos conta a seguinte passagem de sua infncia: Ler sobre [Humphry] Davy e seus experimentos estimulou-me a fazer diversos outros experimentos eletroqumicos... Devolvi o brilho s colheres de prata de minha me colocandoas em um prato de alumnio com uma soluo morna de bicarbonato de sdio [NaHCO3]. Pode-se compreender o experimento descrito, sabendo-se que - objetos de prata, quando expostos ao ar, enegrecem devido formao de Ag2O e Ag2S (compostos inicos). - as espcies qumicas Na+, A3+ e Ag+ tm, nessa ordem, tendncia crescente para receber eltrons. Assim sendo, a reao de oxirreduo, responsvel pela devoluo do brilho s colheres, pode ser representada por:

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Alguns perfumes contm substncias muito volteis, que evaporam rapidamente, fazendo com que o aroma dure pouco tempo. Para resolver esse problema, pode-se utilizar uma substncia no voltil que, ao ser lentamente hidrolisada, ir liberando o componente voltil desejado por um tempo prolongado. Por exemplo, o composto no voltil, indicado na equao, quando exposto ao ar mido, produz o aldedo voltil citronelal. Um tecido, impregnado com esse composto no voltil, foi colocado em uma sala fechada, contendo ar saturado de vapor dgua. Ao longo do tempo, a concentrao de vapor dgua e a temperatura mantiveram-se praticamente constantes. Sabe-se que a velocidade de formao do aldedo diretamente proporcional concentrao do composto no voltil. Assim sendo, o diagrama que corretamente relaciona a concentrao do aldedo no ar da sala com o tempo decorrido deve ser:

(FUVEST - 2007 - 1a fase) O istopo radioativo Cu-64 sofre decaimento , conforme representado: 29Cu6430Zn64 + -10 A partir de amostra de 20,0 mg de Cu-64, observa-se que, aps 39 horas, formaram-se 17,5mg de Zn-64. Sendo assim, o tempo necessrio para que metade da massa inicial de Cu-64sofra decaimento cerca de (Observao: 29Cu64: 64 = nmero de massa; 29 = nmero atmico)

(FUVEST - 2007 - 1a fase) Os comprimidos de um certo anti-cido efervescente contm cido acetilsaliclico, cido ctrico e determinada quantidade de bicarbonato de sdio, que no totalmente consumida pelos outros componentes, quando o comprimido dissolvido em gua. Para determinar a porcentagem em massa do bicarbonato de sdio (NaHCO3) nesses comprimidos, foram preparadas 7 solues de vinagre, com mesmo volume, porm de concentraes crescentes. Em um primeiro experimento, determinou-se a massa de um certo volume de gua e de um comprimido do anti-cido. A seguir, adicionou-se o comprimido gua, agitou-se e, aps cessar a liberao de gs, fez-se nova pesagem. Procedimento anlogo foi repetido para cada uma das 7 solues. Os resultados desses 8 experimentos esto no grfico. Considerando desprezvel a solubilidade do gs na gua e nas solues utilizadas, a porcentagem em massa de bicarbonato de sdio nos comprimidos de anti-cido , aproximadamente, de: Dados: Dados: massa do comprimido = 3,0 g massas molares (g/mol): dixido de carbono = 44 bicarbonato de sdio = 84 vinagre = soluo aquosa diluda de cido actico

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 4) Na produo de hidrognio por via petroqumica, sobram traos de CO e CO2 nesse gs, o que impede sua aplicao em hidrogenaes catalticas, uma vez que CO veneno de catalisador. Usando-se o prprio hidrognio, essas impurezas so removidas, sendo transformadas em CH4 e H2O. Essas reaes ocorrem a temperaturas elevadas, em que reagentes e produtos so gasosos, chegando a um equilbrio de constante KI no caso do CO e a um equilbrio de constante KII no caso do CO2. O grfico traz a variao dessas constantes com a temperatura. a) Num experimento de laboratrio, realizado a 460 oC, as presses parciais de CO, H2, CH4 e H2O, eram, respectivamente, 4 x 10-5 atm; 2 atm; 0,4 atm; e 0,4 atm. Verifique se o equilbrio qumico foi alcanado. Explique. b) As transformaes de CO e CO2 em CH4 mais H2O so exotrmicas ou endotrmicas? Justifique sua resposta. c) Em qual das duas transformaes, na de CO ou na de CO2, o calor desprendido ou absorvido maior? Explique, em termos do mdulo da quantidade de calor envolvida.

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 5) Foi realizado o seguinte experimento, em quatro etapas: I) Em um copo de vidro, contendo alguns pregos de ferro lixados, foi colocada uma soluo de tintura de iodo (iodo em soluo de gua e lcool comum, de cor castanho-avermelhada), em quantidade suficiente para cobrir os pregos. Depois de algumas horas, observou-se descolorao da soluo. II) A soluo descolorida foi despejada em um outro copo, separando-se-a dos pregos. III) soluo descolorida, foram adicionadas algumas gotas de gua sanitria (soluo aquosa de hipoclorito de sdio, cujo pH maior que 7). Observou-se o reaparecimento imediato da cor castanho-avermelhada e formao de um precipitado. IV) Adicionaram-se, mistura heterognea obtida em III, algumas gotas de cido clordrico concentrado. A soluo continuou castanho-avermelhada, mas o precipitado foi dissolvido. a) Escreva a equao qumica balanceada para a reao que ocorre na etapa I. b) Quais os produtos das transformaes que ocorrem na etapa III? c) Escreva a equao qumica balanceada para a reao que ocorre na etapa IV.

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 9) O Brasil campeo de reciclagem de latinhas de alumnio. Essencialmente, basta fundi-las, sendo, entretanto, necessrio compact-las, previamente, em pequenos fardos. Caso contrrio, o alumnio queimaria no forno, onde tem contato com oxignio do ar. a) Escreva a equao qumica que representa a queima do alumnio. b) Use argumentos de cintica qumica para explicar por que as latinhas de alumnio queimam, quando jogadas diretamente no forno, e por que isso no ocorre, quando antes so compactadas? Uma latinha de alumnio vazia pode ser quebrada em duas partes, executando-se o seguinte experimento: - Com uma ponta metlica, risca-se a latinha em toda a volta, a cerca de 3 cm do fundo, para remover o revestimento e expor o metal . - Prepara-se uma soluo aquosa de CuCl2, dissolvendo-se 2,69 g desse sal em 100 mL de gua. Essa soluo tem cor verde-azulada. - A latinha riscada colocada dentro de um copo de vidro, contendo toda a soluo aquosa de Cu Cl2, de tal forma a cobrir o risco. Mantm-se a latinha imersa, colocando-se um peso sobre ela. Aps algum tempo, observa-se total descoramento da soluo e formao de um slido floculoso avermelhado tanto sobre o risco, quanto no fundo da latinha. Um pequeno esforo de toro sobre a latinha a quebra em duas partes. c) Escreva a equao qumica que representa a transformao responsvel pelo enfraquecimento da latinha de alumnio. d) Calcule a massa total do slido avermelhado que se formou no final do experimento, ou seja, quando houve total descoramento da soluo. Dados: massas molares (g/mol) Cu .......... 63,5 Cl ........... 35,5