Questões de Química - UNICAMP 2001 | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE)Constante dos gases, R = 0,0820 atm L K1 mol1. Volume molar dos gases a 25oC = 24 litros. Vestibular, tempo de tenses, de alegrias, de surpresas... Nan e Chu formam um casal de namorados. Eles esto prestando o Vestibular da Unicamp 2001. J passaram pela primeira fase e agora se preparam para a etapa seguinte. Hoje resolveram rever a matria de Qumica. Arrumaram o material sobre a mesa da sala e iniciaram o estudo: Ser que estamos preparados para esta prova? pergunta Nan. Acho que sim! responde Chu. O fato de j sabermos que Qumica no se resume regra de trs e decorao de frmulas nos d uma certa tranqilidade. Em grande parte graas nossa professora observa Nan. Bem, vamos ao estudo! Voc se lembra daquela questo da primeira fase, sobre a camada de cido orgnico que formava um crculo sobre a gua? diz Chu. Se lembro! responde Nan. Ns a resolvemos com certa facilidade pois conseguimos visualizar a camada de molculas, usando a imaginao. E se a banca resolvesse continuar com esse tema na segunda fase? sugere Chu. Ser? pergunta Nan. Bem, j que estamos estudando, vamos imaginar perguntas e depois respond-las. Por exemplo, na experincia relatada, formava-se uma nica camada do cido orgnico sobre a gua. Hoje sabemos que se trata do cido olico, que tem uma dupla ligao na cadeia ( CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H , ou simplesmente RCO2H ). a) Na experincia foram usados 1,4 10-5 g de cido, que correspondem a aproximadamente 3 1016 molculas. Se essa quantidade de cido reagisse completamente com iodo, quantos gramas de iodo seriam gastos? Esta tranqila vibra Chu! Basta saber como o iodo reage com a molcula do cido olico e fazer um clculo muito simples. Vamos ver uma outra questo que no envolva clculo! b) Como ocorre a interao das molculas do cido olico com as da gua, nas superfcie deste lquido? Ser que pode cair alguma questo assim? No sei! Mas no custa imaginar um pouco. Assim estamos exercitando o raciocnio e a memria. Sonhar tambm bom diz Nan.

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Por falar em sonho, li numa revista que alguns cientistas esto sugerindo que a oleamida (C18H35NO), uma amida derivada do cido olico, uma das substncias responsveis pelo sono. Somente o ismero cis apresenta esta atividade. a) Qual a representao qumica da funo amida? b) Qual a frmula estrutural do ismero da oleamida que, segundo esses cientistas, apresenta atividade relacionada ao sono? H indcios de que, quando a oleamida atinge uma dada concentrao no organismo, o sono aparece. Ao longo do sono, essa substncia hidrolisada a cido olico, o que faz diminuir gradativamente a sua concentrao, levando a pessoa a despertar observa Nan. Puxa! Que interessante! diz Chu. c) Escreva a equao que representa a reao de hidrlise da oleamida.

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Vamos mudar um pouco de assunto. Lembra-se daquele experimento feito em classe pela professora? Ele muito bom para exercitarmos um pouco de estequiometria diz Nan. Temos a as reaes de magnsio metlico e de alumnio metlico com cido clordrico. As quantidades em moles dos slidos so iguais. Olhe aqui! O alumnio est do lado A e o magnsio do lado B. Agitam-se as garrafas para virar os recipientes contendo cido de modo a iniciar as reaes. a) Escreva a equao que representa a reao entre o alumnio e o cido. b) Aps a reao ter-se completado, os nveis das colunas I e II do lquido no tubo em forma de U iro se alterar? Explique. Aps resolver as questes, Chu abriu um livro onde estava descrito outro experimento.

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Aqui temos uma experincia muito interessante: num frasco de 380 mL e massa 100,00 g foram colocados cerca de 5 g de uma substncia lquida. O frasco foi fechado com uma tampa com um orifcio muito pequeno. A seguir, foi levado a uma estufa regulada em 107oC, temperatura esta acima do ponto de ebulio da substncia adicionada. Assim que no se percebeu mais lquido no interior do frasco, este foi retirado da estufa e deixado resfriar at a temperatura ambiente. Formou-se um pouco de lquido no fundo. Pesou-se o sistema e observou-se a massa de 101,85 g. a) Qual a quantidade do lquido, em mol, que sobrou no frasco? b) Qual a massa molar da substncia do experimento? Esta moleza fala Nan. J que fcil, responda mais esta provoca Chu. c) A molcula da substncia do experimento constituda por apenas 1 tomo de carbono e mais 4 tomos iguais. Escreva a sua frmula estrutural e o seu nome e explicite como procedeu para descobri-la. Voc pensa que muito esperto mas eu vou conseguir! diz Nan, numa exploso, e prope a pergunta seguinte.

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Num dia em que voc faltou aula, a professora explicou que o HCl gasoso muitssimo solvel em gua. A seguir, montou um experimento para ilustrar essa propriedade do HCl(g) e pediu para algum dar incio experincia. Na aparelhagem mostrada, o HCl(g) e a gua no esto inicialmente em contato. Um colega foi frente e executou o primeiro passo do procedimento. a) O que foi que o colega fez no equipamento para dar incio ao experimento? b) A seguir, o que foi observado no experimento? Chu pensou um pouco e respondeu: Bem! Se na cuba tem soluo aquosa do indicador tornassol azul... isso mesmo! fala Nan. Agora sou eu ento diz Chu.

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Vamos considerar duas buretas lado a lado. Numa se coloca gua e na outra n-hexano, mas no digo qual qual. Pego agora um basto de plstico e atrito-o com uma flanela. Abro as torneiras das duas buretas, deixando escorrer os lquidos que formam fios at carem nos frascos coletores. Aproximo o basto de plstico e o posiciono no espao entre os dois fios, bem prximo dos mesmos. a) A partir da observao do experimento, como se pode saber qual das duas buretas contm n-hexano? Por qu? Explique fazendo um desenho. Hi! Esta questo me entortou! Deixe-me pensar um pouco... Ah! J sei!... Pergunte mais! diz Nan. b) Se em lugar de gua e de n-hexano fossem usados trans-1,2-dicloroeteno e cis-1,2-dicloroeteno, o que se observaria ao repetir o experimento? Nan responde prontamente; afinal a danada craque em Qumica. Veja s o experimento e as perguntas que ela prope a Chu:

(UNICAMP - 2001 - 1 FASE) As fronteiras entre real e imaginrio vo se tornando cada vez mais sutis medida que melhoramos nosso conhecimento e desenvolvemos nossa capacidade de abstrao. tomos e molculas: sem enxerg-los podemos imagin-los. Qual ser o tamanho dos tomos e das molculas? Quantos tomos ou molculas h numa certa quantidade de matria? Parece que essas perguntas s podem ser respondidas com o uso de aparelhos sofisticados. Porm, um experimento simples pode nos dar respostas adequadas a essas questes. Numa bandeja com gua espalha-se sobre a superfcie um p muito fino que fica boiando. A seguir, no centro da bandeja adiciona-se 1,6 105 cm3 de um cido orgnico (densidade = 0,9 g/cm3 ), insolvel em gua. Com a adio do cido, forma-se imediatamente um crculo de 200 cm2 de rea, constitudo por uma nica camada de molculas de cido, arranjadas lado a lado, conforme esquematiza a figura abaixo. Imagine que nessa camada cada molcula do cido est de tal modo organizada que ocupa o espao delimitado por um cubo. Considere esses dados para resolver as questes a seguir. a) Qual o volume ocupado por uma molcula de cido, em cm3 ? b) Qual o nmero de molculas contidas em 282 g do cido?

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Quando em soluo aquosa, o ction amnio, NH+ 4, dependendo do pH, pode originar cheiro de amnia, em intensidades diferentes. Imagine trs tubos de ensaio, numerados de 1 a 3, contendo, cada um, pores iguais de uma mesma soluo de NH4Cl. Adiciona-se, no tubo 1 uma dada quantidade de NaCH3COO e agita-se para que se dissolva totalmente. No tubo 2, coloca-se a mesma quantidade em moles de Na2CO3 e tambm se agita at a dissoluo. Da mesma forma se procede no tubo 3, com a adio de NaHCO3. A hidrlise dos nions considerados pode ser representada pela seguinte equao: Os valores das constantes das bases Kb para acetato, carbonato e bicarbonato so, na seqncia: 5,6 x 1010, 5,6 x 104 e 2,4 x 108. A constante Kb da amnia 1,8 x 105. a) Escreva a equao que representa a liberao de amnia a partir de uma soluo aquosa que contm ons amnio. b) Em qual dos tubos de ensaio se percebe cheiro mais forte de amnia? Justifique. c) O pH da soluo de cloreto de amnio maior, menor ou igual a 7,0? Justifique usando equaes qumicas. Nan, voc est querendo me estourar mas no vai conseguir. Lembro-me muito bem das explicaes da nossa professora esclarecendo sobre equilbrio em soluo aquosa fala Chu.

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Estou com fome reclama Chu. Vou fritar um ovo. Ao ver Chu pegar uma frigideira, Nan diz: Esta no! Pegue a outra que no precisa usar leo. Se quiser usar um pouco para dar um gostinho, tudo bem, mas nesta frigideira o ovo no gruda. Essa histria comeou em 1938, quando um pesquisador de uma grande empresa qumica estava estudando o uso de gases para refrigerao. Ao pegar um cilindro contendo o gs tetrafluoreteno, verificou que o manmetro indicava que o mesmo estava vazio. No entanto, o peso do cilindro dizia que o gs continuava l. Abriu toda a vlvula e nada de gs. O sujeito poderia ter dito: Que droga!, descartando o cilindro. Resolveu, contudo, abrir o cilindro e verificou que continha um p cuja massa correspondia do gs que havia sido colocado l dentro. a) Como se chama esse tipo de reao que aconteceu com o gs dentro do cilindro? Escreva a equao qumica que representa essa reao. b) Cite uma propriedade da substncia formada no cilindro que permite o seu uso em frigideiras. c) Se os tomos de flor do tetrafluoreteno fossem substitudos por tomos de hidrognio e essa nova substncia reagisse semelhantemente considerada no item a, que composto seria formado? Escreva apenas o nome. Chu ps o ovo entre duas fatias de po e, comendo-o, escreveu as respostas calmamente, comentando: Puxa, um acaso ocorrido em 1938 influenciou at este meu lanche. Que legal! Agora a minha vez de perguntar diz, de repente.

(UNICAMP - 2001 - 1 FASE) Entre o doping e o desempenho do atleta, quais so os limites? Um certo -bloqueador, usado no tratamento de asma, uma das substncias proibidas pelo Comit Olmpico Internacional (COI), j que provoca um aumento de massa muscular e diminuio de gordura. A concentrao dessa substncia no organismo pode ser monitorada atravs da anlise de amostras de urina coletadas ao longo do tempo de uma investigao. O grfico mostra a quantidade do -bloqueador contida em amostras da urina de um indivduo, coletadas periodicamente durante 90 horas aps a ingesto da substncia. Este comportamento vlido tambm para alm das 90 horas. Na escala de quantidade, o valor 100 deve ser entendido como sendo a quantidade observada num tempo inicial considerado arbitrariamente zero. a) Depois de quanto tempo a quantidade eliminada corresponder a 1/4 do valor inicial, ou seja, duas meias vidas de residncia da substncia no organismo? b) Suponha que o doping para esta substncia seja considerado positivo para valores acima de 1,0 x 10-6 g/mL de urina (1 micrograma por mililitro) no momento da competio. Numa amostra coletada 120 horas aps a competio, foram encontrados 15 microgramas de - bloqueador em 150 mL de urina de um atleta. Se o teste fosse realizado em amostra coletada logo aps a competio, o resultado seria positivo ou negativo? Justifique.

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Ali na geladeira h um pacote de lingias. Voc sabia que elas contm nitrito de sdio, uma substncia txica? Bastam 4 gramas para matar uma pessoa; alm disso conhecido carcingeno. Esse sal adicionado em pequenas quantidades para evitar a proliferao da bactria Clostridium botulinum, que produz uma toxina muito poderosa: 2 106 mg da mesma so fatais para uma pessoa, veja s que perigo! Bem, vamos deixar agora os clculos de lado. Pelo que est aqui no livro, uma das maneiras de identificar a presena do nion nitrito adicionar, numa soluo, ons ferro II e um pouco de cido. Nessa reao forma-se NO, alm de ferro III e gua. a) Escreva as semi-reaes de xido-reduo que se referem reao descrita, que ocorre em soluo aquosa. E mais complementa Chu. O monxido de nitrognio (NO) formado combina-se com ferro II, que deve estar em excesso, para formar uma espcie marrom escuro. Isto identifica o nitrito. Considere que a composio dessa espcie obedece relao 1:1 e apresenta carga bipositiva. b) Escreva a frmula molecular dessa espcie. Que moleza! Est pensando o qu? Pergunta a que vou lhe fazer agora! vibra Nan. Vamos falar um pouco de respirao.

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Respirao? pergunta Chu. Mas estamos estudando Qumica ou Biologia? Pois , mas os tomos e as molculas no sabem disso, e as reaes qumicas continuam ocorrendo em todos os seres vivos emenda Nan, continuando: No corpo humano, por exemplo, o CO2 dos tecidos vai para o sangue e o O2 do sangue vai para os tecidos. Quando o sangue alcana os pulmes, d-se a troca inversa. O sangue contm, tambm, substncias que impedem a variao do pH, o que seria fatal ao indivduo. Mesmo assim, pode ser observada pequena diferena de pH (da ordem de 0,04) entre o sangue arterial e o venoso. a) Utilizando equaes qumicas explique onde se pode esperar que o pH seja um pouco mais baixo: no sangue arterial ou no venoso? Puxa! Nessa voc me pegou. Mas vou resolver diz Chu. Nan, porm, logo continua: Quando em repouso, liberamos nos pulmes, por minuto, cerca de 200 mL de dixido de carbono oriundo do metabolismo, medida esta feita a temperatura ambiente (25oC). Voc est comendo po que podemos considerar, numa simplificao, como sendo apenas um polmero de glicose (C6H12O6). A massa dessa fatia de aproximadamente 18 gramas. b) Seguindo esse raciocnio e admitindo, ainda, que a fatia se transforme em CO2 e gua, sendo o dixido de carbono eliminado totalmente pela respirao, quantos minutos sero necessrios para que ela seja queimada no organismo?

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Agora sou eu que vou me deliciar com um chocolate diz Nan. E continua: Voc sabia que uma barra de chocolate contm 7% de protenas, 59% de carboidratos e 27% de lipdios e que a energia de combusto das protenas e dos carboidratos de 17 kJ/g e dos lipdios 38 kJ/g aproximadamente? a) Se essa barra de chocolate tem 50 g, quanto de energia ela me fornecer? b) Se considerarmos o calor especfico do corpo humano como 4,5 J g1 K 1, qual ser a variao de temperatura do meu corpo se toda esta energia for utilizada para o aquecimento? O meu peso, isto , a minha massa, 60 kg. Admita que no haja dissipao do calor para o ambiente. Nan, afinal estamos estudando Qumica ou Fsica? protesta Chu. Nan responde: Tanto faz. O conhecimento no tem fronteiras delimitadas. Quem as faz so as convenes humanas!

(UNICAMP - 2001 - 2 FASE) Ser ento que poderia cair alguma questo ligada a Ecologia na prova de Qumica? sugere Chu. uma boa! responde Nan. Veja aqui nesta notcia de jornal: Uma indstria foi autuada pelas autoridades por poluir um rio com efluentes contendo ons Pb2+. O chumbo provoca no ser humano graves efeitos toxicolgicos. Acho que uma boa pergunta estaria relacionada ao possvel tratamento desses efluentes para retirar o chumbo. Ele poderia ser precipitado na forma de um sal muito pouco solvel e, a seguir, separado por filtrao ou decantao. a) Considerando apenas a constante de solubilidade dos compostos a seguir, escreva a frmula do nion mais indicado para a precipitao do Pb2+ . Justifique. Dados: Sulfato de chumbo, Ks = 2 108 ; carbonato de chumbo, Ks = 2 1013 ; sulfeto de chumbo, Ks = 4 1028 . b) Se num certo efluente aquoso h 1 103 mol/L de Pb2+ e se a ele for adicionada a quantidade estequiomtrica do nion que voc escolheu no item a, qual a concentrao final de ons Pb2+ que sobra neste efluente? Admita que no ocorra diluio significativa do efluente. Puxa, acho que por hoje chega. Ser que conseguimos prever alguma questo da prova de Qumica? diz Chu. Sei no! responde Nan. De qualquer forma acho que estamos bem preparados!