Questões de Química - FUVEST 2014 | Gabarito e resoluções

(FUVEST 2014 - 2 fase) Em uma aula de laboratrio de Qumica, a professora props a realizao da eletrlise da gua. Aps a montagem de uma aparelhagem como a da figura ao lado, e antes de iniciar a eletrlise, a professora perguntou a seus alunos qual dos dois gases, gerados no processo, eles esperavam recolher em maior volume. Um dos alunos respondeu: O gs oxignio deve ocupar maior volume, pois seus tomos tm oito prtons e oito eltrons (alm dos nutrons) e, portanto, so maiores que os tomos de hidrognio, que, em sua imensa maioria, tm apenas um prton e um eltron. Observou‐se, porm, que, decorridos alguns minutos, o volume de hidrognio recolhido era o dobro do volume de oxignio (e essa proporo se manteve no decorrer da eletrlise), de acordo com a seguinte equao qumica: a) Considerando que a observao experimental no corresponde expectativa do aluno, explique por que a resposta dada por ele est incorreta. Posteriormente, o aluno perguntou professora se a eletrlise da gua ocorreria caso a soluo aquosa de Na2SO4fosse substituda por outra. Em vez de responder diretamente, a professora sugeriu que o estudante repetisse o experimento, porm substituindo a soluo aquosa de Na2SO4por uma soluo aquosa de sacarose (C12H22O11). b) O que o aluno observaria ao realizar o novo experimento sugerido pela professora? Explique.

(FUVEST 2014 - 2 fase) Investigou‐se a velocidade de formao de gs hidrognio proveniente da reao de Mg metlico com soluo aquosa de HCl. Uma soluo aquosa de HCl foi adicionada em grande excesso, e de uma s vez, sobre uma pequena chapa de magnsio metlico, colocada no fundo de um erlenmeyer. Imediatamente aps a adio, uma seringa, com mbolo mvel, livre de atrito, foi adaptada ao sistema para medir o volume de gs hidrognio produzido, conforme mostra o esquema ao lado. Os dados obtidos, sob temperatura e presso constantes, esto representados na tabela abaixo e no grfico na pgina de respostas. a) Analisando os dados da tabela, um estudante de Qumica afirmou que a velocidade de formao do gs H2 varia durante o experimento. Explique como ele chegou a essa concluso. Em um novo experimento, a chapa de Mg foi substituda por raspas do mesmo metal, mantendo‐se iguais a massa da substncia metlica e todas as demais condies experimentais. b) No grfico na pgina de respostas, esboce a curva que seria obtida no experimento em que se utilizou raspas de Mg.

(FUVEST 2014 - 2 fase) steres podem reagir com lcoois ou com aminas, como exemplificado a seguir: a) Escreva as frmulas estruturais dos produtos da reao entre acetato de etila (CH3CO2CH2CH3) e metilamina (CH3NH2). Considere o seguinte esquema de reao: O composto intermedirio Bse transforma no produto final C, por meio de uma reao intramolecular que resulta na formao de um novo ciclo na estrutura molecular do produto C. b) Escreva, nos espaos indicados na pgina de respostas, as frmulas estruturais dos compostos Ae C.

(FUVEST 2014 - 2 fase) Para estudar a variao de temperatura associada reao entre Zn(s) e C2+(aq), foram realizados alguns experimentos independentes, nos quais diferentes quantidades de Zn(s) foram adicionadas a 100 mL de diferentes solues aquosas de CuSO4. A temperatura mxima (Tf) de cada mistura, obtida aps a reao entre as substncias, foi registrada conforme a tabela: a) Escreva a equao qumica balanceada que representa a transformao investigada. b) Qual o reagente limitante no experimento 3? Explique. c) No experimento 4, quais deveriam ser os valores de X e Y para que a temperatura T4seja a maior possvel? Justifique sua resposta.

(FUVEST 2014 - 2 fase) Algumas gotas de um indicador de pH foram adicionadas a uma soluo aquosa saturada de CO2, a qual ficou vermelha. Dessa soluo, 5 mL foram transferidos para uma seringa, cuja extremidade foi vedada com uma tampa (Figura I). Em seguida, o mbolo da seringa foi puxado at a marca de 50 mL e travado nessa posio, observando‐se liberao de muitas bolhas dentro da seringa e mudana da cor da soluo para laranja (Figura II). A tampa e a trava foram ento removidas, e o mbolo foi empurrado de modo a expulsar totalmente a fase gasosa, mas no o lquido (Figura III). Finalmente, a tampa foi recolocada na extremidade da seringa (Figura IV) e o mbolo foi novamente puxado para a marca de 50 mL e travado (Figura V). Observou‐se, nessa situao, a liberao de poucas bolhas, e a soluo ficou amarela. Considere que a temperatura do sistema permaneceu constante ao longo de todo o experimento. a) Explique, incluindo em sua resposta as equaes qumicas adequadas, por que a soluo aquosa inicial, saturada de CO2, ficou vermelha na presena do indicador de pH. b) Por que a colorao da soluo mudou de vermelho para laranja ao final da Etapa 1? c) A presso da fase gasosa no interior da seringa, nas situaes ilustradas pelas figuras II e V, a mesma? Justifique

(FUVEST 2014 - 2 fase) O grfico ao lado apresenta a solubilidade em gua, a 25C, de lcoois primrios de cadeia linear, contendo apenas um grupo ─OH no extremo da cadeia no ramificada. Metanol, etanol e 1‐propanol so solveis em gua em quaisquer propores. a) Analise o grfico e explique a tendncia observada. Um qumico recebeu 50 mL de uma soluo de 1‐dodecanol (C12H25OH) em etanol. A essa soluo, adicionou 450 mL de gua, agitou a mistura e a deixou em repouso por alguns minutos. Esse experimento foi realizado a 15C. b) Descreva o que o qumico observou ao final da sequncia de operaes do experimento.

(FUVEST 2014 - 2 FASE) Um grupo de pesquisadores da rea de nutrio realizou um experimento para verificar se o peptdeo de frmula , que pode ser txico, estava presente em uma amostra de feijo. Para esse estudo, o grupo utilizou um espectrmetro de massa cujo funcionamento se baseia na medida do tempo que molculas de diferentes massas, extradas da amostra, levam para percorrer, com velocidade constante, um tubo de comprimento L, em vcuo. a) Supondo que todas as molculas penetrem no tubo com a mesma energia cintica E, escreva a expresso da massa m de uma molcula em funo do comprimento L, da energia E e do tempo t que ela leva para percorrer o tubo. b) Determine a massa molecular Mp do peptdeo . Com os dados obtidos, foi construdo o grfico da pgina de respostas, que mostra o nmero N de molculas detectadas em funo da massa molecular M. c) Qual das linhas do grfico corresponde ao peptdeo ? E qual corresponde a molculas formadas pela ligao desse peptdeo com um tomo de sdio (Na)?

(FUVEST - 2014) Observe a figura abaixo, que representa o emparelhamento de duas bases nitrogenadas. Indique a alternativa que relaciona corretamente a(s) molcula(s) que se encontra(m) parcialmente representada(s) e o tipo de ligao qumica apontada pela seta.

(FUVEST 2014 - 2 fase)Nos anos de 1970, o uso do inseticida DDT, tambm chamado de 1,1,1-tricloro-2,2-bis (para-clorofenil)etano, foi proibido em vrios pases. Essa proibio se deveu toxicidade desse inseticida, que solvel no tecido adiposo dos animais. Para monitorar sua presena em um ambiente marinho do litoral canadense, amostras de ovos de gaivotas, recolhidos nos ninhos, foram analisadas. O grfico ao lado mostra a variao da concentrao de DDE (um dos produtos gerados pela degradao do DDT) nos ovos, ao longo dos anos. a) No perodo de 1970 a 1985, foi observada uma diminuio significativa da concentrao de DDE nos ovos das gaivotas. A partir de 1970, quanto tempo levou para que houvesse uma reduo de 50% na concentrao de DDE? b) O DDE formado, a partir do DDT, pela eliminao de HCl. Escreva, usando frmulas estruturais, a equao qumica que representa a formao do DDE a partir do DDT. c) Um estudo realizado no litoral dos EUA mostrou que a concentrao total de DDT e de seus derivados na gua do mar era cerca de ppm; no fitoplncton, ppm; em peixes pequenos, 0,5 ppm; em peixes grandes, 2 ppm; e, em aves marinhas, 25 ppm. D uma explicao para o fato de a concentrao dessas substncias aumentar na ordem apresentada.

(FUVEST 2014 - 2 fase) O observatrio de Mauna Loa, no Hava, faz medies dirias da concentrao de dixido de carbono na atmosfera terrestre. No dia 09 de maio de 2013, a concentrao desse gs atingiu a marca de 400 ppm. O grfico abaixo mostra a curva de crescimento da concentrao de dixido de carbono ao longo dos anos (curva B) e, tambm, a curva que seria esperada, considerando o CO2 gerado pelo consumo de combustveis fsseis (curva A). ] a) Escreva a equao qumica balanceada que representa a reao que ocorre no motor de um carro movido a gasolina (), e que resulta na liberao de e vapor de gua para a atmosfera. b) A concentrao de na atmosfera, na poca pr-industrial, era de 280,0 ppm. Adotando o valor de 400,4 ppm para a concentrao atual, calcule a variao percentual da concentrao de em relao ao valor da poca pr-industrial. c) D uma explicao para o fato de os valores observados (representados na curva B) serem menores do que os valores esperados (representados na curva A).

(FUVEST - 2014) Uma embalagem de sopa instantnea apresenta, entre outras, as seguintes informaes: Ingredientes: tomate, sal, amido, leo vegetal, emulsificante, conservante, flavorizante, corante, antioxidante. Ao se misturar o contedo da embalagem com gua quente, poderia ocorrer a separao dos componentes X e Y da mistura, formando duas fases, caso o ingrediente Z no estivesse presente. Assinale a alternativa em que X, Y e Z esto corretamente identificados.

(FUVEST - 2014) A tabela abaixo apresenta informaes sobrecinco gases contidos em recipientes separados e selados. Qual recipiente contm a mesma quantidade de tomos que um recipiente selado de 22,4 L, contendo H2, mantido a 2 atm e 273 K?

(FUVEST - 2014) Em um laboratrio qumico, um estudante encontrou quatro frascos (1, 2, 3 e 4) contendo solues aquosas incolores de sacarose, KCl, HCl e NaOH, no necessariamente nessa ordem. Para identificar essas solues, fez alguns experimentos simples, cujos resultados so apresentados na tabela a seguir: As solues aquosas contidas nos frascos 1, 2, 3 e 4 so, respectivamente, de

(FUVEST - 2014) Uma usina de reciclagem de plstico recebeu um lote de raspas de 2 tipos de plsticos, um deles com densidade 1,10 kg/L e outro com densidade 1,14 kg/L. Para efetuar a separao dos dois tipos de plsticos, foi necessrio preparar 1000 L de uma soluo de densidade apropriada, misturando-se volumes adequados de gua (densidade = 1,00 kg/L) e de uma soluo aquosa de NaCl, disponvel no almoxarifado da usina, de densidade 1,25 kg/L. Esses volumes, em litros, podem ser, respectivamente,

(FUVEST - 2014) A aparelhagem esquematizada na figura abaixo pode ser utilizada para identificar gases ou vapores produzidos em transformaes qumicas. No frasco 1, cristais azuis de CoC2 anidro adquirem colorao rosa em contato com vapor dgua. No frasco 2, a soluo aquosa saturada de Ca(OH)2 turva-se em contato com CO2(g). Utilizando essa aparelhagem em trs experimentos distintos, um estudante de Qumica investigou os produtos obtidos em trs diferentes processos: I. aquecimento de CaCO3 puro; II. combusto de uma vela; III. reao de raspas de Mg(s) com HC(aq). O aparecimento de colorao rosa nos cristais de CoC2 anidro e a turvao da soluo aquosa de Ca(OH)2 foram observados, simultaneamente, em