Questões de Química - UFPR | Gabarito e resoluções

(UFPR - 2017 - 1 FASE) Os mexilhes aderem fortemente s rochas atravs de uma matriz de placas adesivas que so secretadas pela depresso distal localizada na parte inferior do seu p. Essas placas adesivas so ricas em protenas, as quais possuem em abundncia o aminocido LDopa. Esse aminocido possui, em sua cadeia lateral, um grupo catechol (dihidroxibenzeno), que tem papel essencial na adeso do mexilho superfcie rochosa. A figura ilustra um esquema da placa adesiva do mexilho e um esquema da principal interao entre o grupo catechol e a superfcie do xido de titnio, que representa uma superfcie rochosa. A adeso do mexilho rocha deve-se principalmente interao intermolecular do tipo:

(UFPR - 2017 - 1 FASE) A poliacrilamida um polmero orgnico que possui diversas aplicaes, do tratamento de esgoto produo de papel e cosmticos. Esse polmero obtido a partir da acrilamida, uma amida cristalina, incolor, inodora, biodegradvel, solvel em gua, etanol e acetona. O esquema mostra uma das possveis metodologias de sntese da acrilamida, que envolve a reao de uma determinada substncia orgnica X com a gua. Assinale a alternativa que representa corretamente a substncia X.

(UFPR - 2017- 1 FASE) Na Onda do Sdio Eu sou o Sdio, no tenho dio. Quando estou com a gua, no guardo mgoa. Explodo de emoo, nessa reao. No esbanjo meu potencial, sou muito legal. Minha famlia a um, me dou bem com cada um. Meu perodo o terceiro, de quem eu sou parceiro. Existe um halognio especial, me ligo a todos, mas com o cloro... Eu adoro! Que unio genial! Me envolvo em muitas reaes, com diferentes emoes. Base, ction, sal... Eu sou mesmo radical! (Poesia de autoria de equipe participante da Gincana de Qumica (2011) da Universidade Federal do Cear.Disponvel em: http://www.quimica.ufc.br.Acessado em 25/07/2017.) Acerca das informaes qumicas do elemento sdio que podem ser extradas do texto Na onda do sdio, considere as seguintes afirmativas: 1. Da afirmativa Minha famlia a um, pode-se concluir que sdio pertence famlia I e, portanto, possui configurao eletrnica finalizada em ns. 2. Da afirmativa Meu perodo o terceiro, interpreta-se que a configurao eletrnica preenchida at o nvel n = 3. 3. O cloro o halognio especial, pois com o qual o sdio reage para formar o cloreto de sdio. 4. No sal de cloreto de sdio, a configurao eletrnica do ction Na+ preenchida at o nvel n = 2, finalizando em 2s, 2p6. Assinale a alternativa correta

(UFPR - 2017- 1 FASE) Na Onda do Sdio Eu sou o Sdio, no tenho dio. Quando estou com a gua, no guardo mgoa. Explodo de emoo, nessa reao. No esbanjo meu potencial, sou muito legal. Minha famlia a um, me dou bem com cada um. Meu perodo o terceiro, de quem eu sou parceiro. Existe um halognio especial, me ligo a todos, mas com o cloro... Eu adoro! Que unio genial! Me envolvo em muitas reaes, com diferentes emoes. Base, ction, sal... Eu sou mesmo radical! (Poesia de autoria de equipe participante da Gincana de Qumica (2011) da Universidade Federal do Cear.Disponvel em: http://www.quimica.ufc.br.Acessado em 25/07/2017.) No trecho Quando estou com a gua, no guardo mgoa. Explodo de emoo, o autor descreve a maneira altamente energtica com que sdio metlico reage com gua, conforme equao a seguir: a Na(s) + b H2O(l)c NaOH(aq) + d H2(g) Na equao balanceada, os valores dos coeficientes estequiomtricos a, b, c e d so, respectivamente:

(UFPR - 2017 - 1 FASE) Uma certa espcie qumica A, quando em soluo, reage rapidamente com oxignio molecular dissolvido e degradada por ele. A velocidade dessa reao segue a lei da velocidade v = k[A]. O grfico que representa de forma adequada a relao entre a concentrao da espcie A em soluo com o decorrer da reao :

(UFPR - 2017 - 1 FASE) O aroma das flores uma combinao de diversas substncias orgnicas volteis. Para cada flor, uma combinao especfica de substncias volteis determina o aroma caracterstico. A seguir, esto apresentadas algumas substncias orgnicas presentes no aroma de algumas flores comuns. (Fonte: http://www.compoundchem.com. Acessado em 25/07/2017.) A funo cetona est presente nas substncias que compem o aroma de:

(UFPR - 2016 - 2 FASE) A estrutura molecular que compe as fibras dos tecidos define o comportamento deles, como maciez, absoro de umidade do corpo e tendncia ao encolhimento. As fibras de algodo contm, em maior proporo, celulose, um polmero carboidrato natural. J os tecidos sintticos de polister tm propriedades diferentes do algodo. O polister uma classe de homopolmeros e copolmeros que contm o grupo funcional ster na sua estrutura, como o politereftalato de etileno. a) Tecidos de algodo absorvem muito bem a umidade, diferentemente do polister. Com base nas estruturas qumicas mostradas, escreva um texto explicando a razo pela qual a fibra do algodo apresenta essa propriedade. b) Roupas de tecidos de algodo tendem a encolher aps as primeiras lavagens, principalmente se secas em secadoras, diferentemente dos tecidos de polister. Isso ocorre porque as fibras de algodo so esticadas a altas tenses no processo de tecelagem. Porm esse estado tensionado no o mais estvel da fibra. Com o movimento proporcionado pela lavagem e o aquecimento na secadora, as fibras tendem a relaxar para conformao mais estvel, causando o encolhimento. Escreva um texto explicando qual o tipo de interao responsvel por atrair as fibras e resultar no encolhimento do tecido.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) O cromo um metal bastante utilizado em processos industriais e seu descarte imprprio causa diversas preocupaes devido sua alta toxicidade, no estado de Cr(VI), em humanos, animais e plantas. Recentemente, pesquisadores propuseram uma forma de tratar resduos de Cr(VI) utilizando um agente redutor natural, a epigalocatequina galato (EGCG), um polifenol presente nas folhas de ch verde. A EGCG reduz Cr(VI) a Cr(III), que menos txico e tende a precipitar ou a se ligar ao solo em meio alcalino. O estudo cintico dessa reao foi realizado em trs concentraes diferentes de Cr(VI), em pH = 6,86, temperatura ambiente e em concentrao de EGCG muito superior a de Cr(VI), condio em que se pode considerar que [EGCG] permanece praticamente inalterada. Os dados de concentrao inicial de cromo VI ([Cr(VI)]0) e velocidade inicial (v0) so mostrados na tabela: (Fonte: Liu, K., Shi, Z., Zhou, S., Reduction of hexavalent chromium using epigallocatechin gallate in aqueous solutions: kinetics and mechanism, RSC Advances, 2016, 6, 67196.) a) Fornea a lei de velocidade para a reao mencionada. b) Qual a ordem de reao com relao a Cr(VI)? Por qu? c) Qual o valor da constante cintica observvel kobs (kobs = k[EGCG]y ) dessa reao? Mostre o clculo.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Numa atividade fsica intensa, as clulas do tecido muscular de um atleta demandam energia. Essa energia armazenada na forma de molculas de ATP (adenosina trifosfato) e pode ser obtida atravs da converso de ATP em ADP (adenosina difosfato), conforme mostrado na equao (I). Essa reao em condio intracelular fornece uma energia livre de Gibbs = -11,5 kcal mol-1 . A creatina (M = 131 g mol-1 ) um dos suplementos mais populares utilizados atualmente por atletas. A ingesto de creatina faz com que aumente a concentrao de fosfocreatina dentro da clula do tecido muscular. A fosfocreatina reage com ADP, produzindo ATP atravs de uma reao enzimtica, mostrada na equao de equilbrio (II). a) Durante esforo fsico intenso, o que acontece com a razo entre as concentraes [creatina] / [fosfocreatina] dentro da clula do tecido muscular? b) Como se pode prever isso utilizando o Princpio de Le Chtelier? c) Qual a quantidade de energia gerada atravs da hidrlise de ATP proveniente exclusivamente da ingesto de 3 g de creatina, admitindo-se que toda essa creatina acumulada na forma de fosfocreatina nas clulas? (Utilize uma casa decimal nos clculos)

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Policlorobifenila, conhecido como PCB, uma classe de compostos sintticos aromticos que foi extensivamente utilizada em fluidos refrigerantes para transformadores, capacitores e motores eltricos, devido excelente propriedade dieltrica e estabilidade qumica. O descarte inapropriado de PCB no meio ambiente causa diversos problemas, em funo da alta toxicidade e longevidade no ambiente. Os PCBs so agentes carcinognicos para humanos e animais. A remediao de solos contaminados com PCB bastante difcil, devido alta estabilidade desses compostos. A incinerao desses solos em temperaturas inferiores a 700 C produz compostos volteis perigosos, como as dioxinas. Dioxinas so ainda mais txicas e so agentes carcinognicos e teratognicos. A equao a seguir corresponde reao de oxidao de 1,1-bifenila, 2,2,3,3-tetracloro (= 73,2 kJ mol-1 ) em 2,3,7,8-tetraclorodibenzop-dioxina (= -114,4 kJ mol-1 ). A entalpia de formao da gua nas condies de reao (= -241,8 kJ mol-1 ). a) Calcule a entalpia da reao ilustrada. Mostre como chegou ao valor. b) Essa reao endotrmica? Explique como se chega a tal concluso

(UFPR - 2016 - 2 FASE) comum as pessoas observarem que ao cozinhar brcolis em gua e panela tampada, o vegetal perde a cor verde e adquire uma cor amarelada. Isso ocorre porque compostos volteis cidos presentes no vegetal se desprendem pela ao da temperatura de cozimento e reagem com a clorofila, pigmento verde, produzindo feofitina, que um pigmento amarelo. Para manter a cor verde no brcolis, recomenda-se no tampar a panela ou adicionar bicarbonato de sdio (NaHCO3). a) De que maneira o bicarbonato de sdio age para evitar a perda da cor verde no brcolis? b) Por que no tampar a panela produz o mesmo efeito da adio de bicarbonato? c) Escreva a equao qumica balanceada da reao envolvida pelo bicarbonato de sdio que explica a resposta do item a.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) O ano 2016 corresponde ao aniversrio de centenrio do artigo The Atom and the Molecule, publicado por Gilbert N. Lewis em 1916, no qual ele props seu modelo de compartilhamento de pares de eltrons na ligao. Desse modelo se desenvolveram os diagramas (diagramas de Lewis) e a regra do octeto. Originalmente, Lewis denominou seu modelo de Teoria do tomo Cbico, em que os tomos possuiriam uma estrutura eletrnica rgida num caroo e eltrons mveis na camada de valncia, que se dispe formando um cubo. Na ligao qumica, os tomos compartilhariam arestas ou faces dos cubos de modo a preencher oito eltrons nos vrtices de cada tomo. No esquema abaixo est ilustrado o tomo de cloro, que possui 7 eltrons (crculos nos vrtices) na camada de valncia. Dois tomos se unem por uma aresta para formar a molcula de Cl2, preenchendo os 8 eltrons, 1 em cada vrtice de cada tomo. a) O tomo de oxignio possui nmero atmico 8. Quantos eltrons pertencem ao caroo e quantos esto na camada de valncia? b) Desenhe a estrutura do tomo de oxignio segundo o modelo do tomo cbico. c) Desenhe a estrutura da molcula de O2 segundo o modelo do tomo cbico. Nessa molcula, os tomos esto conectados por uma aresta ou face do cubo? Justifique.

(UFPR - 2016 - 2 FASE) A formao de ligaes carbono-carbono (C-C) um grande desafio na qumica orgnica, e entre as estratgias disponveis, pode-se citar a Reao de Grignard. Nessa reao, um halogeneto de alquila ou arila (R-X) reage com magnsio metlico (Mgo ), levando ao organomagnsio correspondente (RMgX), adicionando-se, na sequncia, um composto carbonilado (RCOR). A reao termina com a adio de um cido mineral (H3O+ ), levando ao produto a partir da formao de uma nova ligao C-C. Com relao ao emprego dos reagentes brometo de etila (bromoetano) e acetaldedo (etanal) na Reao de Grignard, responda: a) Qual a frmula estrutural (notao em basto) do produto formado? b) Qual a funo orgnica presente no produto? c) Qual o nome oficial IUPAC da substncia obtida como produto?

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Peptdeos so formados pela combinao de aminocidos, por meio de ligaes peptdicas. O aspartame, um adoante cerca de 200 vezes mais doce do que a sacarose (acar de mesa), um peptdeo formado pela combinao entre fenilalanina na forma de ster metlico e cido asprtico. O aspartame formado pela ligao peptdica entre o grupo amino da fenilalanina com o grupo cido carboxlico do cido asprtico, em que uma molcula de gua liberada na reao em que se forma essa ligao. a) Apresente a estrutura do aspartame (notao em basto). b) Identifique na estrutura do aspartame a ligao peptdica citada. c) Qual a funo qumica que corresponde ligao peptdica?

(UFPR - 2016 - 2 FASE) Num laboratrio, um estudante encontrou dois frascos de reagentes sem rtulo e, ao consultar a lista do almoxarifado, descobriu que estavam faltando o lcool benzlico e a benzilamina. Para descobrir quais substncias se encontravam em cada frasco, ele realizou dois ensaios, conforme o fluxograma abaixo: a) A qual classe de substncias orgnicas pertencem os produtos A e B? b) Qual o nome da reao entre A e KOH? c) Por que o composto B no reagiu com KOH?