Questões de Química - FUVEST 2009 | Gabarito e resoluções

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 2) A reforma do gs natural com vapor de gua um processo industrial de produo de hidrognio, em que tambm se gera monxido de carbono. O hidrognio, por sua vez, pode ser usado na sntese de amnia, na qual reage com nitrognio. Tanto a reforma do gs natural quanto a sntese da amnia so reaes de equilbrio. Na figura, so dados os valores das constantes desses equilbrios em funo dos valores da temperatura. A curva de K1refere-se reforma do gs natural e a de K2, sntese da amnia. As constantes de equilbrio esto expressas em termos de presses parciais, em atm. a) Escreva a equao qumica balanceada que representa a reforma do principal componente do gs natural com vapor de gua. b) Considere um experimento a 450 C o , em que as presses parciais de hidrognio, monxido de carbono, metano e gua so, respectivamente, 0,30; 0,40; 1,00 e 9,00 atm. Nessas condies, o sistema est em equilbrio qumico? Justifique sua resposta por meio de clculos e anlise da figura. c) A figura permite concluir que uma das reaes exotrmica e a outra, endotrmica. Qual a reao exotrmica? Justifique sua resposta.

(FUVEST- 2009 - 1 FASE) A chamada qumica verde utiliza mtodos e tcnicas prprios para reduzir a utilizao e/ou a gerao de substncias nocivas ao ser humano e ao ambiente. Dela faz parte o desenvolvimento de

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 3) Compostos de enxofre (IV) podem ser adicionados ao vinho como conservantes. A depender do pH do meio, iro predominar diferentes espcies qumicas de S (IV) em soluo aquosa, conforme mostra a tabela: a) Em gua, as espcies qumicas SO2(aq)e HSO- 3(aq) esto em equilbrio. Escreva a equao qumica balanceada que representa esse equilbrio. b) Explique por que, em solues aquosas com pH baixo, predomina o SO2(aq) e no oe HSO- 3(aq). c) Analisou-se uma amostra de vinho a 25 C, encontrando-se uma concentrao de ons OH- igual a 1,0 x 10-10 mol/L. Nessas condies, qual deve ser o composto de S (IV) predominante na soluo? Explique sua resposta.

(FUVEST - 2009 - 1 FASE)O debate atual em torno dos biocombustveis, como o lcool de cana-de-acar e o biodiesel, inclui o efeito estufa. Tal efeito garante temperaturas adequadas vida na Terra, mas seu aumento indiscriminado danoso. Com relao a esse aumento, os biocombustveis so alternativas preferveis aos combustveis fsseis porque

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 5) A aparelhagem, representada na figura, permite produzir acetileno (etino), a partir de carbeto de clcio (), por reao com gua, utilizando-se, em seguida, o acetileno para produzir benzeno. Essa ltima reao ocorre usando-se ferro como catalisador, sob aquecimento. a) A primeira etapa desse processo consiste na reao de carbeto de clcio com gua. Escreva a equao qumica balanceada que representa essa transformao. b) A segunda etapa desse processo consiste na transformao catalisada de acetileno em benzeno. Escreva a equao qumica balanceada dessa reao. c) Para a produo de benzeno, a partir de carbeto de clcio, utilizando a aparelhagem acima, que substncias devem ser colocadas, quais se formam ou so recolhidas nas partes A, B, C, D e E da figura? Responda, preenchendo a tabela da folha de respostas. Dados: estados fsicos nas condies ambientes acetileno ....................... gs benzeno ........................ lquido Substncias colocadas inicialmente em A B C D Substncias formadas ou recolhidas em B C E

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 6) A reao de hidratao de alguns alcinos pode ser representada por em que R e R1 so dois grupos alquila diferentes. a) Escreva as frmulas estruturais dos ismeros de frmula que sejam hexinos de cadeia aberta e no ramificada. b) A hidratao de um dos hexinos do item anterior produz duas cetonas diferentes, porm isomricas. Escreva a frmula estrutural desse alcino e as frmulas estruturais das cetonas assim formadas. c) A hidratao do hex-3-ino (3-hexino) com gua monodeuterada (HOD) pode ser representada por: Escreva as frmulas estruturais de X, Y e Z. No considere a existncia de isomeria cis-trans.

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 7) O titnio pode ser encontrado no mineral ilmenita, . O metal ferro e o xido de titnio (IV) slido podem ser obtidos desse mineral, a partir de sua reao com monxido de carbono. Tal reao forma, alm dos produtos indicados, um composto gasoso. a) Escreva a equao qumica balanceada da reao da ilmenita com monxido de carbono, formando os trs produtos citados. b) Um outro mtodo de processamento do mineral consiste em fazer a ilmenita reagir com cloro e carvo, simultaneamente, produzindo cloreto de titnio (IV), cloreto de ferro (III) e monxido de carbono. Considere que, na ilmenita, o estado de oxidao do ferro +2. Preencha a tabela da folha de respostas, indicando, para a reao descrita neste item, todos os elementos que sofrem oxidao ou reduo e tambm a correspondente variao do nmero de oxidao. c) Que massa de ferro pode ser obtida, no mximo, a partir de 1,0 x 103molsde ilmenita? Mostre os clculos. Dados: massas molares (g/mol) O ...... 16 Ti ...... 48 Fe ..... 56

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 8) Aminas primrias e secundrias reagem diferentemente com o cido nitroso: a) A liberao de N2(g), que se segue adio de HNO2, permite identificar qual dos seguintes aminocidos?Explique sua resposta. Uma amostra de 1,78 g de certo D-aminocido (isto , um aminocido no qual o grupo amino esteja ligado ao carbono vizinho ao grupo ) foi tratada com , provocando a liberao de nitrognio gasoso. O gs foi recolhido e, a 25C e 1 atm, seu volume foi de 490 mL. b) Utilizando tais dados experimentais, calcule a massa molar desse D-aminocido, considerando que 1 mol de D-aminocido produz 1 mol de nitrognio gasoso. c) Escreva a frmula estrutural plana desse D-aminocido, sabendo-se que, em sua estrutura, h um carbono assimtrico. Dados: a 25C e 1 atm, volume molar = 24,5 L/mol ; massas molares (g/mol): H ..... 1 ; C ...... 12 ; N ...... 14 ; O ...... 16.

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 9) Na chamada condensao aldlica intermolecular, realizada na presena de base e a uma temperatura adequada, duas molculas de compostos carbonlicos (iguais ou diferentes) reagem com formao de um composto carbonlico insaturado. Nessa reao, forma-se uma ligao dupla entre o carbono carbonlico de uma das molculas e o carbono vizinho ao grupo carbonila da outra, com eliminao de uma molcula de gua. Analogamente, em certos compostos di-carbonlicos, pode ocorrer uma condensao aldlica intramolecular, formando-se compostos carbonlicos cclicos insaturados. a) A condensao aldlica intramolecular do composto di-carbonlico pode produzir duas ciclopentenonas ramificadas, que so isomricas. Mostre as frmulas estruturais planas desses dois compostos. b) A condensao aldlica intramolecular de determinado composto di-carbonlico, X, poderia produzir duas ciclopentenonas ramificadas. No entanto, forma-se apenas a cis-jasmona, que a mais estvel. Mostre a frmula estrutural plana do composto X.

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questo 10) Pilocarpina (P) usada no tratamento do glaucoma. Em meio alcalino, sofre duas reaes simultneas: isomerizao, formando iso-pilocarpina (i-P) e hidrlise, com formao de pilocarpato (). Em cada uma dessas reaes, a proporo estequiomtrica entre o reagente e o produto de 1 para 1. Num experimento, a 25C, com certa concentrao inicial de pilocarpina e excesso de hidrxido de sdio, foram obtidas as curvas de concentrao de i-P e PA em funo do tempo, registradas no grfico. Considere que, decorridos 200 s, a reao se completou, com consumo total do reagente pilocarpina. a) Para os tempos indicados na tabela da folha de respostas, complete a tabela com as concentraes de i-P e . b) Complete a tabela com as concentraes do reagente P. c) Analisando as curvas do grfico, qual das duas reaes, a de isomerizao ou a de hidrlise, ocorre com maior velocidade? Explique.

(FUVEST - 2009 - 1 FASE)A obteno de gua doce de boa qualidade est se tornando cada vez mais difcil devido ao adensamento populacional, s mudanas climticas, expanso da atividade industrial e poluio. A gua, uma vez captada, precisa ser purificada, o que feito nas estaes de tratamento. Um esquema do processo de purificao : em que as etapas B, D e F so: B adio de sulfato de alumnio e xido de clcio, D filtrao em areia, F fluoretao. Assim sendo, as etapas A, C e E devem ser, respectivamente,

(FUVEST -2009 -1 FASE)A figura a seguir um modelo simplificado de um sistema em equilbrio qumico. Esse equilbrio foi atingido ao ocorrer uma transformao qumica em soluo aquosa. Considere que as solues dos reagentes iniciais so representadas por Assim, qual das seguintes equaes qumicas pode representar, de maneira coerente, tal transformao?

(FUVEST - 2009 - 1 FASE)Michael Faraday (17911867), em fragmento de A histria qumica de uma vela, assim descreve uma substncia gasosa que preparou diante do pblico que assistia a sua conferncia: Podemos experimentar do jeito que quisermos, mas ela no pegar fogo, no deixar o pavio queimar e extinguir a combusto de tudo. No h nada que queime nela, em circunstncias comuns. No tem cheiro, pouco se dissolve na gua, no forma soluo aquosa cida nem alcalina, e to indiferente a todos os rgos do corpo humano quanto uma coisa pode ser. Ento, diriam os senhores: Ela no nada, no digna de ateno da qumica. O que faz no ar? A substncia gasosa descrita por Faraday

(FUVEST -2009 -1 FASE) Na Tabela Peridica, o elemento qumico bromo (Br) est localizado no 4. perodo e no grupo 7A (ou 17), logo abaixo do elemento cloro (C). Com relao substncia simples bromo (Br2, ponto de fuso - 7,2 C, ponto de ebulio 58,8 C, sob presso de 1 atm), um estudante de Qumica fez as seguintes afirmaes: I. Nas condies ambientes de presso e temperatura, o Br2 deve ser uma substncia gasosa. II. Tal como o C2, o Br2 deve reagir com o eteno. Nesse caso, o Br2 deve formar o 1,2- dibromoetano. III. Tal como o C2, Br2 deve reagir com H2, formando um haleto de hidrognio. Nesse caso, o Br2 deve formar o brometo de hidrognio. correto somente o que o estudante afirmou em:

(FUVEST -2009 -1 FASE) O polmero PET pode ser preparado a partir do tereftalato de metila e etanodiol. Esse polmero pode ser reciclado por meio da reao representada por em que o composto X :