Questões de Química - UFPR | Gabarito e resoluções

(UFPR - 2023) Peas de cobre recobertas por filme de chumbo, oriundas de resduos industriais, devem ser tratadas. Para tanto, o chumbo deve ser removido por meio de corroso com uma soluo oxidante, sem atacar a parte de cobre. A tabela a seguir apresenta os dados eletroqumicos de alguns reagentes disponveis para o tratamento, alm de dados do cobre e do chumbo: Semirreao de reduo / V +0,11 +0,34 0,00 +0,87 -0,26 -0,13 -0,76 Considerando as informaes apresentadas, os agentes oxidantes que corroero somente o chumbo das peas so:

(UFPR - 2023) O istopo trio-90, de nmero atmico Z = 39 e nmero de massa A = 90, produzido a partir do istopo A, que um subproduto de reatores nucleares. O ncleo de A decai radioativamente por emisso de partcula beta e transforma-se no trio-90 que, por sua vez, emite uma radiao beta adequada para tratar certos tipos de cncer. Aps o decaimento beta, o trio-90 transforma-se no istopo B, que no radioativo. Considerando as informaes apresentadas, os valores corretos de nmero atmico (Z) e nmero de massa (A) dos istopos A e B so, respectivamente:

(UFPR - 2023) A losartana, um remdio para hipertenso arterial, transformada no organismo num derivado carboxilado que possui atividade farmacolgica maior do que o prprio medicamento. Pesquisas tm evidenciado que a enzima CYP3A4 (citocromo P450 3A4) catalisa essa reao qumica. A respeito do assunto, considere as seguintes afirmativas: 1. H consumo de CYP3A4 no decorrer da reao. 2. A losartana e o CYP3A4 so reagentes da reao. 3. O CYP3A4 diminui a energia de ativao da reao. 4. O estado de equilbrio da reao alterado pelo CYP3A4 no sentido de formar mais derivado carboxilado. Assinale a alternativa correta.

(UFPR - 2023) O propilenoglicol (propano-1,2-diol) um composto orgnico aliftico diidroxilado (representado na figura a seguir) amplamente utilizado na indstria para os mais diversos fins, tais como anticongelante, fludo de freios, sntese de resinas e aditivo para tintas. Apesar do sabor amargo, o propilenoglicol tambm utilizado na indstria alimentcia como aditivo, pois possui baixa toxicidade. Considerando as informaes acerca da estrutura do propilenoglicol e os conhecimentos em qumica orgnica, correto afirmar que esse composto:

(UFPR - 2023) Em qumica orgnica, comum os compostos com propriedades fsico-qumicas, em particular a reatividade, serem classificados em grupos chamados de funes orgnicas. Cada funo orgnica apresenta um conjunto de tomos especficos que a define. Considere as seguintes afirmaes sobre pares de funes orgnicas. 1. Aminas e amidas so funes orgnicas hidroxiladas. 2. teres e steres so funes orgnicas nitrogenadas. 3. Fenis e lcoois so funes orgnicas oxigenadas. 4. Cetonas e aldedos so funes orgnicas carboniladas. De acordo com os conhecimentos de qumica orgnica, a(s) afirmativa(s) que descreve(m) corretamente as caractersticas estruturais das funes orgnicas citadas /so:

(UFPR - 2023) Considere as seguintes informaes acerca dos compostos orgnicos A, B e C. O composto A possui frmula molecular . O composto B o produto majoritrio da reao de adio do cido bromdrico em A (A + HBr B). O composto C o produto orgnico de substituio da reao entre B e hidrxido de potssio (B + KOH C). Com base nessas informaes, os compostos A, B e C so, respectivamente:

(UFPR - 2023)O Paraquat ou dicloreto de 1,1-dimetil-4,4-bipiridnio, cuja estrutura mostrada na figura abaixo, um herbicida que foi amplamente utilizado na agricultura devido ao baixo custo e grande eficcia. No entanto, o pesticida foi proibido no Brasil em 2020, mas o setor sojeiro vem pressionando para reverter essa deciso, alegando que a falta do produto compromete a produo do gro. O Paraquat foi proibido aps a divulgao de pesquisas que comprovam a relao entre o pesticida e o desenvolvimento da doena de Parkinson e de mutaes genticas que podem causar cncer. Esse composto qumico contm em sua frmula ligaes:

(UFPR - 2023) O texto a seguir referncia para as questes 62 e 63. A elevao da concentrao de fosfato em rios e lagos causa poluio e outros problemas ambientais, como a eutrofizao. Assim, o monitoramento da concentrao de fosfato de interesse ambiental e pode ser realizado por meio de teste colorimtrico, explorando a reao de azul de molibdnio. Ao adicionar o on molibdato (), cido mineral e um agente redutor numa amostra de gua contendo fosfato, forma-se o composto de intensa cor azul. A intensidade de cor da soluo neste teste proporcional concentrao de fosfato na amostra. A reao qumica envolvida entre o on fosfato e molibdato no teste descrita pela seguinte equao: Nesse teste, a quantidade de matria de necessria para uma amostra de 10 mL contendo 2 mg de (98 g ) mais prxima de: Dados:

(UFPR - 2023) O texto a seguir referncia para as questes 62 e 63. A elevao da concentrao de fosfato em rios e lagos causa poluio e outros problemas ambientais, como a eutrofizao. Assim, o monitoramento da concentrao de fosfato de interesse ambiental e pode ser realizado por meio de teste colorimtrico, explorando a reao de azul de molibdnio. Ao adicionar o on molibdato (), cido mineral e um agente redutor numa amostra de gua contendo fosfato, forma-se o composto de intensa cor azul. A intensidade de cor da soluo neste teste proporcional concentrao de fosfato na amostra. O grfico de barras a seguir mostra a relao da intensidade de cor observada para uma amostra de 10 mL em funo da concentrao de fosfato. Uma amostra de 2 mL da gua de um rio foi misturada com 8 mL de gua pura (destilada) de modo a produzir 10 mL de soluo. Essa soluo foi submetida ao teste com azul de molibdnio que forneceu o resultado de intensidade de cor igual a 3 unidades arbitrrias. O valor de concentrao de fosfato na gua desse rio mais prximo de:

(UFPR - 2022- 2 fase) Os cidos carboxlicos compem uma classe de substncias orgnicas presentes no dia a dia. A ardncia de uma picada de formiga, o sabor azedo das frutas ctricas e at mesmo as dores musculares depois de um dia de atividade fsica intensa so causados por cidos carboxlicos. O produto de uso cotidiano mais comum que contm um cido carboxlico o vinagre. Geralmente na forma de uma soluo a 5% de um cido carboxlico em particular, o vinagre utilizado na preparao de molhos e conservas ou diretamente como tempero. Alm disso, os cidos carboxlicos podem ser convertidos em outras substncias denominadas derivados de cidos carboxlicos. a) Apresente a estrutura qumica (em grafia basto) da substncia carboxilada presente no vinagre e indique o nome dessa substncia. b) A substncia carboxilada presente no vinagre pode ser transformada em um derivado com a frmula . Fornea a estrutura (em grafia basto) desse derivado e indique a qual classe de derivados de cido carboxlico o composto de frmula pertence.

(UFPR - 2022- 2 fase) Recentemente, cientistas divulgaram um estudo que indicaria a presena da molcula fosfina, constituda por um tomo de fsforo (Z = 15) e trs tomos de hidrognio (Z = 1), na atmosfera de Vnus. O estudo teve grande repercusso porque a presena dessa molcula sugere o envolvimento de microrganismos anaerbicos naquele planeta. Esses microrganismos seriam capazes de absorver fosfato de minerais e materiais biolgicos e expelir a fosfina no ambiente. No entanto, novos estudos refutaram aquele trabalho, indicando que na verdade trata-se da presena de outra molcula formada em processos que no dependem de microrganismos. WITZE, A. Life on Venus claim faces strongest challenge yet. Nature, v. 590, 28 jan. 2021. Disponvel em: https://www.nature.com/articles/d41586-021-00249-y. Diante do exposto, responda o que se pede. a) Escreva a distribuio eletrnica em nveis de energia do tomo de fsforo. b) Construa uma estrutura de Lewis para a molcula de fosfina, indicando claramente os pares de eltrons ligantes e isolados. c) O fsforo um elemento essencial para os organismos vivos. Indique o nome de duas classes de biomolculas que contm fsforo. d) Na natureza, um dos principais minrios que contm fsforo a apatita, constitudo principalmente por fosfato de clcio. O on fosfato, derivado do cido fosfrico, combina-se com ons clcio e forma um sal insolvel em gua. Qual a frmula mnima do sal fosfato de clcio?

(UFPR - 2022- 2 fase) As impressionantes imagens da exploso num depsito de nitrato de amnio no porto de Beirute mostraram o poder de detonao desse composto utilizado como fertilizante. De acordo com as informaes oficiais, havia 2750 toneladas de nitrato de amnio estocadas no depsito. Com a exploso, parte da cidade foi destruda, resultando em centenas de mortos e milhares de feridos. Uma onda de choque foi sentida a mais de 200 km de distncia. O nitrato de amnio temperatura ambiente estvel, no voltil nem inflamvel, porm pode explodir se for mantido em confinamento e na presena de uma fonte de detonao. necessrio evitar temperaturas acima de 210 C, em que o nitrato de amnio sofre decomposio. Uma srie de reaes ocorre acima dessa temperatura e a principal reao envolvida na exploso do nitrato de amnio mostrada na equao a seguir: A quantidade de energia liberada numa exploso normalmente referenciada em equivalncia de tonelada de TNT (trinitrotolueno), que corresponde ao ton. Um kiloton, que equivale a 103 toneladas (de TNT), a unidade de energia igual a 4,2 x 1012joules. Dado: 1 tonelada = 106g. a) Calcule a massa de que corresponde quantidade de matria de 8 mol presente na equao mostrada. Apresente como voc calculou esse valor. b) Considerando que apenas a reao mostrada na equao ocorra na exploso, calcule a quantidade de energia liberada (em J) a partir da massa de contida naquele depsito. Mostre os clculos detalhadamente c) Calcule a quantidade equivalente em kiloton (de TNT) para essa exploso. Mostre como voc chegou ao valor.

(UFPR - 2022- 2 fase) Tendo em vista que o ltio empregado em baterias recarregveis, a demanda por esse elemento vem aumentando expressivamente, sendo alavancada em especial pela indstria de carros eltricos. Uma das fontes naturais desse elemento o mineral espodumnio, que tratado com cido sulfrico para extrair o ltio, conforme a equao qumica a seguir: O dissolvido em gua, separado do resduo slido e em seguida precipitado na forma do produto desejado. Quando se usa como agente precipitante, o produto obtido . Considerando as informaes apresentadas, responda o que se pede. (Considere as massas atmicas: Al=27; C=12; H=1; Li=7; O=16; S=32; Si=28.) a) Qual a massa molar do em g mol-1? b) A partir de 100 g de , qual a massa do a ser obtido em gramas? c) Escreva a equao qumica balanceada da precipitao de a partir de e , indicando os estados de agregao de cada substncia.

(UFPR - 2022- 2 fase) A reao de reduo de um composto carbonilado com borohidreto de sdio uma das transformaes mais utilizadas nos laboratrios de qumica orgnica, especialmente por conta dos altos rendimentos e da facilidade de manipulao dos reagentes. Nessa reao, o on borohidreto transfere os seus hidrognios, na forma de hidretos, para a carbonila de um aldedo ou uma cetona, formando um intermedirio denominado alcxido. No fim da reao, a adio de cido clordrico leva ao produto, como mostrado no esquema simplificado a seguir: Considerando o esquema apresentado, responda o que se pede. a) A qual classe de compostos orgnicos pertence o produto da reao mostrada? b) Considerando que todos os hidrognios do on borohidreto so transferidos (cada um para uma molcula de butanona diferente), qual a massa (em gramas) de borohidreto de sdio necessria para transformar 144 g da butanona no produto correspondente? Apresente os clculos, assumindo que as massas molares so: butanona = 72 g mol-1; = 38 g mol-1 e produto = 74 g mol-1. c) Qual seria a estrutura do produto formado se o composto carbonilado empregado na reao fosse o butanal (butiraldedo)? Apresente a estrutura do produto (em grafia basto).

(UFPR - 2022- 2 fase) Os compostos but-1-eno e but-2-eno so ismeros constitucionais de posio. O but-2-eno pode apresentar isomeria geomtrica, ou seja, pode ocorrer na forma do (E)-but-2-eno e (Z)-but-2-eno. Ambos os compostos (but-1-eno e but-2-eno) podem sofrer hidrogenao catalisada por metal levando a um produto com frmula . Com base nos conhecimentos de qumica orgnica e diante do exposto, faa o que se pede. a) Apresente e identifique corretamente as estruturas (em grafia basto) dos ismeros but-1-eno e but-2-eno. b) Apresente e identifique corretamente as estruturas (em grafia basto) dos ismeros (E)-but-2-eno e (Z)-but-2-eno c) Apresente a estrutura (em grafia basto) e fornea o nome do composto de frmula citado como produto da hidrogenao dos compostos but-1-eno e but-2-eno.