Questões de Química - FUVEST | Gabarito e resoluções

(FUVEST - 2024) O cido fosfrico (H3PO4) um importante produto qumico usado na produo de fertilizantes, detergentes e na indstria alimentcia. A produo de H3PO4 pode ocorrer por dois processos distintos. No processo mido, faz-se reagir rocha fosftica (Ca5(PO4)3F) com cido sulfrico. Outra opo oxidar o fsforo elementar (P4) com oxignio gasoso para formar o P4O10 e, em seguida, reagir essa espcie com gua formando o cido fosfrico. a) Considerando Ca5(PO4)3F e P4O10, qual das duas espcies possui o maior teor de P em massa? Justifique a sua resposta mostrando os clculos. b) Apresente, na tabela da folha de repostas, a equao da reao global balanceada para a produo de cido fosfrico a partir do P4 e o nmero de oxidao do fsforo no reagente e no produto. c) Um volume de 10 mL de um refrigerante previamente desgaseificado foi adicionado em um balo volumtrico de 50 mL, que foi completado com gua destilada. Essa soluo foi analisada e obteve-se uma concentrao de 0,2 g/L de cido fosfrico. Considerando que o valor mximo de cido fosfrico permitido em refrigerantes de 0,07 g para cada 100 mL, a concentrao de cido fosfrico nesse refrigerante encontra-se dentro do limite permitido pela legislao? Justifique a sua resposta mostrando os clculos. Note e adote: Massas molares (g/mol): Ca5(PO4)3F = 504; P4O10 = 284; P = 31

(FUVEST - 2024) A intolerncia lactose uma condio causada pela incapacidade de digerir a lactose, que o acar do leite. Essa condio impede a quebra da lactose em dois monossacardeos os ismeros glicose e galactose. Para verificar essa condio, pode-se administrar lactose ao paciente e acompanhar a concentrao de glicose no seu sangue (glicemia) ao longo do tempo. a) Na folha de respostas, apresentada uma curva que representa a glicemia ao longo do tempo de um paciente capaz de digerir a lactose. Esboce, na mesma figura, a curva esperada em um exame positivo para intolerncia lactose, partindo-se da mesma glicemia inicial. Produtos chamados zero lactose so tratados com lactase na sua produo. A lactase a enzima que transforma lactose em glicose e galactose de forma a mitigar o efeito da lactose no organismo. A seguir, so apresentas tabelas nutricionais para o mesmo leite, nas verses no tratado e tratado apenas com lactase. b) Qual massa de glicose, em gramas, deveria ser informada na tabela nutricional do leite zero lactose? Justifique a sua resposta. c) A quebra da lactose em galactose e glicose, ilustrada a seguir (I), ocorre de forma semelhante quebra da sacarose, que produz glicose e frutose (II). Considerando o esquema, complete, no espao reservado na folha de respostas, a estrutura da sacarose.

(FUVEST - 2024) As interaes entre as bases nitrogenadas do DNA so fundamentais para a manuteno da vida. Normalmente, essas interaes ocorrem por ligaes de hidrognio, conforme proposto no modelo de Watson-Crick. Entretanto, existe tambm o modelo de Hoogsteen. A interao entre as bases adenina (A) e timina (T) para a formao do par A-T para ambos os modelos est representada a seguir: a) Nas estruturas representadas na folha de respostas, circule as interaes que so responsveis por manter essas bases pareadas. b) Considerando que esses dois tipos de pareamento esto em equilbrio e que, comumente, o pareamento de Watson-Crick predominante, a constante de equilbrio K do processo representado menor, maior ou igual a 1? Justifique a sua resposta. O mecanismo de funcionamento de alguns frmacos para combate ao cncer, como os agentes alquilantes, depende da insero de um grupo alquila nas bases de DNA, conforme representado esquematicamente a seguir para grupamentos amina das bases nitrogenadas. c) A molcula de adenina consumiria mais, menos ou a mesma quantidade de agente alquilante do que a timina consumiria para bloquear todos os seus grupos suscetveis reao de alquilao ilustrada? Considere um rendimento de 100% e justifique a sua resposta com base nas diferenas estruturais entre as molculas.

(FUVEST - 2024) O motor de um automvel produz monxido de carbono (CO) taxa de, aproximadamente, 200 g de CO por hora. O CO txico pois compete com o O2 para se ligar hemoglobina (Hb), formando HbCO, que impede o transporte de oxignio pela oxi-hemoglobina (HbO2). Por esse motivo, em alguns pases, comum a instalao de sensores para a deteco de CO em garagens fechadas. Cabe destacar que esse gs no reage com o O2 atmosfrico em condies normais, de modo que o CO pode se acumular e atingir concentraes letais. a) Explique, com base no equilbrio HbCO + O2 ⇌ HbO2 + CO, por que o tratamento para intoxicao por CO administrar oxignio em alta concentrao aos pacientes. b) Uma forma de detectar CO pelo uso de um sensor colorimtrico. Quando exposto ao CO, um dos sais presentes no sensor sofre reduo, mudando de cor, enquanto o CO oxidado a CO2, conforme representado a seguir: CO + Sal (forma oxidada) CO2 + Sal (forma reduzida) Com base no processo descrito e na reao apresentada, correto afirmar que o sal atua como catalisador da reao de oxidao do CO a CO2? Justifique a sua resposta. c) Suponha que um carro foi deixado ligado em uma garagem com 6,0 m de comprimento, 4,0 m de largura e 2,0 m de altura, sem ventilao. Quantas horas levaria para a produo de CO atingir a concentrao txica de 10 mg/L? Justifique a sua resposta mostrando os clculos.

(FUVEST - 2024) Alguns minerais alcalinos, quando em contato com solues cidas, sofrem intemperismo, como representado a seguir: Com base nas informaes sobre os minerais descritas na tabela, responda s questes: a) A propenso ao intemperismo desses minerais por solues cidas regida pela razo Si:O, sendo que, quanto menor a razo, maior a propenso ao intemperismo. Considerando a razo Si:O dos minerais e a estequiometria das reaes, qual dos minerais apresentados teria maior capacidade de neutralizar uma mesma quantidade de chuva cida? b) A queima de combustveis fsseis e consequente emisso de CO2 na atmosfera tem resultado na acidificao dos oceanos, pois o CO2 atmosfrico governa o equilbrio do carbonato na gua do mar, conforme a reao . Seria possvel remover CO2 da atmosfera dispersando grandes quantidades de minerais alcalinos no oceano? Explique sua resposta com base nos equilbrios qumicos das reaes. c) Esses minerais so considerados rochas gneas, ou seja, so o resultado do resfriamento e solidificao do magma. A formao de cada mineral ocorre por um processo de separao chamado de cristalizao fracionada. Considerando o ponto de fuso de cada mineral, apresente a ordem de cristalizao dos minerais com o resfriamento do magma. Justifique a sua resposta.

(FUVEST - 2024) O Quim disse-me tambm que as feridas do Co Tinhoso eram por causa da guerra e da bomba atmica [...] O Quim disse-me isso de o Co Tinhoso ser muito velho quando um dia o vimos a bocejar sem dentes na boca. Foi nesse dia que me contou a histria da bomba atmica com os japoneses pequeninos a morrer todos que era uma beleza e o Co Tinhoso a fugir depois de ela rebentar e a correr uma distncia monstra para no morrer. Lus Bernardo Honwana. Ns matamos o Co Tinhoso!. A radiao ionizante, resultante da exploso da bomba atmica, capaz de provocar feridas na pele iguais s do Co Tinhoso, que so consequncias de

(FUVEST - 2024) Olestra uma gordura artificial com sabor parecido ao do leo vegetal. Essa substncia no metabolizada pelo organismo humano e, portanto, pode ser usada em dietas de emagrecimento. Seu uso, no entanto, controverso. Por ser uma molcula semelhante gordura, ela interage com vitaminas lipossolveis, transportando-as para fora do organismo, o que pode levar deficincia destas. Dentre as vitaminas apresentadas, assinale qual delas teria a sua absoro menos prejudicada com a ingesto exagerada de alimentos base de olestra.

(FUVEST - 2024) A temperatura ideal para uso de um forno a lenha para preparo de pizzas pode ser inferida pela observao da colorao das paredes internas do forno. Abaixo da temperatura ideal, um material particulado preto proveniente da queima da lenha pode ser visto recobrindo as paredes internas. Quando a temperatura ideal atingida, esse material particulado no mais observado e a superfcie mais clara do interior do forno pode ser vista, como apresentado nas fotos. A colorao da superfcie interior do forno permite inferir a temperatura ideal, pois

(FUVEST - 2024) Fogareiros abastecidos com pequenos botijes de gs so equipamentos corriqueiros em trilhas e escaladas de durao prolongada para possibilitar o cozimento de alimentos. Em geral, esses botijes so abastecidos com propano, isobutano ou n-butano. A tabela mostra a temperatura de ebulio e o calor liberado na combusto desses trs gases, presso atmosfrica. Com base nessas informaes, qual seria o gs mais indicado para a utilizao em um ambiente com temperatura tpica de -6 C, considerando a viabilidade e o consumo de gs necessrio para o preparo de alimentos?

(FUVEST - 2024) Para gerar hidrognio, foi utilizado o aparato ilustrado na figura. Ao frasco esquerda adicionou-se uma quantidade prdeterminada de raspas de zinco metlico e cido clordrico. Em seguida, o frasco foi fechado com uma rolha conectada a uma tubulao. medida que o hidrognio produzido pela reao , o gs se acumula em uma proveta previamente cheia de gua. Dado que a solubilidade do hidrognio na gua desprezvel, o volume ocupado pelo gs na proveta corresponde ao volume de hidrognio produzido durante a reao. Considerando que, nas condies do experimento, foram gerados 49,8 mL de hidrognio, qual a quantidade de Zn metlico, em gramas, que de fato reagiu? Note e adote: Volume molar do gs ideal nas condies do experimento = 24,9 L. Massa molar do Zn = 65,4 g/mol.

(FUVEST - 2024) As molculas de gua podem conter o istopo estvel mais abundante de oxignio, 16O, ou o istopo estvel menos abundante, 18O. Essa pequena diferena de massa entre as molculas de gua suficiente para alterar a sua presso de vapor. Por esse motivo, a anlise de istopos de oxignio na gua da chuva possibilita a identificao de perodos secos e de perodos chuvosos. A figura ilustra a mudana na constituio isotpica da gua da chuva ao longo do tempo como resultado da diferena na presso de vapor. Com base nessas informaes, assinale a alternativa correta.

(FUVEST - 2024) Um tema de grande interesse na qumica a ativao seletiva de ligaes C-H. Essa ativao permite a substituio de H nessas ligaes por outros tomos, como O ou N. A relevncia desse tema pode ser verificada em um estudo recentemente publicado no prestigioso peridico Science, que conta com uma egressa da USP dentre seus autores. A baixa diferena de eletronegatividade entre C e H um dos motivos que dificulta a ativao da ligao C-H, pois torna a ligao pouco polar e diminui sua reatividade. Considerando apenas a eletronegatividade, representada no grfico, qual das alternativas apresenta uma ligao ainda menos reativa do que a ligao C-H?

(FUVEST - 2024) No processo de compra e venda de artigos de ouro, comum testar os objetos para verificar se eles realmente so feitos de ouro ou se so alguma falsificao feita com metais menos nobres. Esse teste pode ser feito adicionando um pequeno volume de cido forte concentrado s raspas do objeto a ser testado, conforme figura a seguir. Caso o objeto seja feito com ouro, as raspas permanecem visveis, enquanto as raspas de falsificaes so dissolvidas. Considerando apenas o potencial de reduo padro, qual das alternativas apresenta um material que poderia gerar um falso positivo para o objeto de ouro no teste descrito?

(FUVEST - 2024) O grfico a seguir representa a curva de biomassa e biodiversidade em diferentes partes do globo. Sobre os ambientes do globo terrestre que podem ser exemplificados pelos dados demonstrados no grfico, correto afirmar que, onde o ndice de aridez igual a

(FUVEST - 2024) Apesar de a frica ser considerada o bero das civilizaes e existirem indcios de conhecimentos elementares de Qumica no sul do continente cerca de 100.000 anos atrs, os conhecimentos qumicos ensinados so eurocentristas. Entretanto, uma das grandes contribuies para o estudo de reatividade qumica atribuda ao qumico egpcio Ahmed Hassan Zewail, agraciado com o prmio Nobel em 1999 por seus estudos de reaes qumicas usando uma tcnica conhecida como espectroscopia de femtossegundos. Essa tcnica possibilita identificar espcies com tempo de vida curto utilizando pulsos de laser com durao de 10-15 s. Essa contribuio relevante para o estudo de reaes qumicas, pois