Questões de Química - UNICAMP 2011 | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2011 - 1 FASE )O vazamento de petrleo no Golfo do Mxico, em abril de 2010, foi considerado o pior da histria dos EUA. O vazamento causou o aparecimento de uma extensa mancha de leo na superfcie do oceano, ameaando a fauna e a flora da regio. Estima-se que o vazamento foi da ordem de 800 milhes de litros de petrleo em cerca de 100 dias. Por ocasio do acidente, cogitou-se que todo o leo vazado poderia ser queimado na superfcie da gua. Se esse procedimento fosse adotado, o dano ambiental

(UNICAMP - 2011 - 1 FASE ) O Brasil um pas privilegiado no que diz respeito ao estoque de gua doce. Estima-se em 1.400.000 km3 o volume total de gua na Terra, sendo cerca de 35.000 km3 de gua doce. Desses 35.000 km3 , o Brasil possui 12%. Em alguns pases, no entanto, a gua doce tem que ser obtida pelo uso de metodologias complexas e caras. Uma proposta recente sugere a utilizao de energia geotrmica (fluido geotrmico) para a obteno de gua dessalinizada a partir da gua salgada. O esquema abaixo, em que as setas indicam o sentido dos fluxos, resume a metodologia a ser empregada. Considerando-se as informaes do texto e o conhecimento qumico, pode-se afirmar que, nesse processo, o fluido geotrmico entra em

(UNICAMP - 2011) Uma maneira de se produzir ferro metlico de uma forma mais amigvel ao meio ambiente foi desenvolvida por dois cientistas, um norte-americano e um chins, que constataram a surpreendente solubilidade dos minrios de ferro em carbonato de ltio lquido, em temperaturas ao redor de 800 C. No processo, a eletrlise dessa soluo, realizada com uma corrente eltrica de alta intensidade, leva separao dos elementos que compem os minrios e produo do produto desejado. a) O artigo que relata a descoberta informa que os elementos que formam o minrio so produzidos separadamente em dois compartimentos, na forma de substncias elementares. Que substncias so essas? D os nomes e as frmulas correspondentes. b) O processo atual de obteno de ferro consiste na utilizao de alto forno, que funciona a uma temperatura entre 1300 e 1500 C, com adio de carbono para a reao de transformao do minrio. Considerando todas as informaes dadas, apresente duas diferenas entre o processo atual e o novo. Explique, separadamente, como essas diferenas justificam que o novo processo seja caracterizado como mais amigvel ao meio ambiente.

(UNICAMP - 2011) Dentro do programa europeu NR2C (New Road Constructions Concepts), um tipo de cimento que contm TiO2foi desenvolvido e aplicado em pavimentos de cidades como Hengelo (Holanda) e Anturpia (Blgica). Esse TiO2presente na superfcie do pavimento promove a transformao dos compostos NOxemitidos pelos automveis. Simplificadamente, os NOx, ao entrarem em contato com o TiO2 da superfcie e na presena de luz, so transformados em nitrato, que absorvido pelo pavimento. Resultados recentes mostraram que houve uma reduo desses poluentes no ar prximo ao pavimento em at 45%, em comparao com o ar sobre o pavimento onde no houve a adio do TiO2. a) D a formula das substncias que compem esses NOx e explique como eles se formam no caso dos automveis. b) De acordo com as informaes do texto e o conhecimento qumico, cite dois aspectos que poderiam diminuir a eficincia do dispositivo, quando ele estiver sendo utilizado na reduo dos NOx emitidos. Explique cada caso.

(UNICAMP - 2011 - 1 FASE ) Do ponto de vista qumico, inicialmente ocorrem a dissoluo do dixido de carbono gasoso na gua e a formao de dixido de carbono em soluo. Uma vez dissolvido na gua do mar, o dixido de carbono reage rapidamente com a gua, modificando seu equilbrio inico. Assim, a reao do dixido de carbono com a gua

(UNICAMP - 2011 - 1 FASE ) Cerca de de todo o dixido de carbono liberado pelo uso de combustveis fsseis absorvido pelo oceano, o que leva a uma mudana em seu pH e no equilbrio do carbonato na gua do mar. Se no houver uma ao rpida para reduzir as emisses de dixido de carbono, essas mudanas podem levar a um impacto devastador em muitos organismos que possuem esqueletos, conchas e revestimentos, como os corais, os moluscos, os que vivem no plncton, e no ecossistema marinho como um todo. Levando em conta a capacidade da gua de dissolver o dixido de carbono, h uma proposta de se bombear esse gs para dentro dos oceanos, em guas profundas. Considerando-se o exposto no texto inicial e a proposta de bombeamento do dixido de carbono nas guas profundas, pode-se concluir que esse bombeamento

(UNICAMP - 2011) Xampus e condicionadores utilizam as propriedades qumicas de surfatantes para aumentar a molhabilidade do cabelo. Um xampu tpico utiliza um surfatante aninico, como o lauril ter sulfato de sdio (A), que ajuda a remover a sujeira e os materiais oleosos dos cabelos. Um condicionador, por sua vez, utiliza um surfatante catinico, como o cloreto de lauril trimetil amnio (B), que depositado no cabelo e ajuda a diminuir a repulso entre os fios limpos dos cabelos, facilitando o pentear. a) Considerando a estrutura do xampu tpico apresentado, explique como ele funciona, do ponto de vista das interaes intermoleculares, na remoo dos materiais oleosos. b) Considerando-se as informaes dadas e levando-se em conta a estrutura qumica desses dois surfatantes, a simples mistura dessas duas substncias levaria a um produto final ineficiente, que no limparia nem condicionaria. Justifique essa afirmao.

(UNICAMP - 2011 - 1 FASE ) Acidentes de trnsito causam milhares de mortes todos os anos nas estradas do pas. Pneus desgastados (carecas), freios em pssimas condies e excesso de velocidade so fatores que contribuem para elevar o nmero de acidentes de trnsito. Responsvel por 20% dos acidentes, o uso de pneu careca considerado falta grave e o condutor recebe punio de 5 pontos na carteira de habilitao. A borracha do pneu, entre outros materiais, constituda por um polmero de isopreno (C5H8) e tem uma densidade igual a 0,92 gcm-3 . Considere que o desgaste mdio de um pneu at o momento de sua troca corresponda ao consumo de 31 mols de isopreno e que a manta que forma a banda de rodagem desse pneu seja um retngulo de 20 cm x 190 cm. Para esse caso especfico, a espessura gasta do pneu seria de, aproximadamente, Dados de massas molares em g.mol-1:C=12 e H =1.

(UNICAMP - 2011) Em 2008, uma contaminao de leite na China afetou a sade de mais de 300 mil crianas. O leite, um importante alimento infantil, estava contaminado com uma substncia denominada melamina (ver frmula estrutural abaixo). A legislao, em geral, admite 2,5 ppm como uma concentrao segura de melamina em alimentos, mas no leite em p chins foi encontrada uma concentrao de at 6000 ppm dessa substncia. Revelou-se que a contaminao foi proposital. Pequenos e grandes produtores, alm de uma grande empresa, foram responsabilizados. a) Sabendo que o leite uma emulso que contm gua, acares, protenas, sais minerais e lipdeos, explique por que o nitrognio o nico elemento qumico que permite determinar o teor de protenas no leite. b) Suponha que um dos produtores condenados tivesse adicionado 1000 litros de gua a 9000 litros de leite puro e sem melamina. Quantos gramas de melamina ele deveria adicionar mistura resultante para que a anlise indicasse o teor de protena igual ao do leite sem adulterao? Considere que um litro de leite puro contm 0,50 gramas de nitrognio.

(UNICAMP - 2011) Em toda situao de confinamento, prevista ou acidental, como no recente desastre na mina de cobre do Chile, sempre h grande preocupao com a revitalizao do ar ambiente. O superxido de potssio (KO2) pode ser utilizado em dispositivos para revitalizao do ar ambiente, j que ele reage com o gs carbnico, eliminando-o, e formando oxignio gasoso como produto. a) As equaes das reaes que ocorrem com o KO2 em ambiente seco e mido so, respectivamente, e Em qual dos casos (ambiente seco ou mido) um dispositivo contendo dixido de potssio seria mais eficiente para o propsito a que se destina? Justifique. b) O esquema abaixo de um experimento que simula a situao de confinamento. esquerda encontra-se a fase inicial e direita a final. No experimento, o mbolo contendo CO2 pressionado, fazendo esse gs reagir com KO2. Levando em conta a estequiometria da reao, complete a situao final, desenhando e posicionando corretamente o mbolo que falta. Justifique sua resposta, considerando que a reao completa e s ocorre enquanto o mbolo empurrado, que a temperatura constante e que no h atrito no movimento dos mbolos.

(UNICAMP - 2011) A obesidade est se tornando um problema endmico no mundo todo. Calcula-se que em 2050 um tero de todos os homens e a metade das mulheres sero obesos. Considere a promoo de uma lanchonete, composta de um lanche, uma poro de fritas, uma torta de ma e 500 mL de refrigerante. A tabela abaixo resume as quantidades (em gramas) de alguns grupos de substncias ingeridas, conforme aparecem nas embalagens dos produtos. a) Considerando-se um valor dirio de referncia em termos de energia (VDE) de 8.400 kJ, que percentual desse VDE foi atingido apenas com essa refeio? Considere a energia por grama de lipdeos igual a 38 kJ e a de acares e protenas igual a 17 kJ. Considere tambm que cada 100 mL de refrigerante contm 11 gramas de acar. b) Considerando-se que o consumo dirio mximo de sal comum (recomendado pela OMS) de 5,0 gramas por dia, esse limite teria sido atingido apenas com essa refeio? Responda sim ou no e justifique.

(UNICAMP - 2011) A questo do aquecimento global est intimamente ligada atividade humana e tambm ao funcionamento da natureza. A emisso de metano na produo de carnes e a emisso de dixido de carbono em processos de combusto de carvo e derivados do petrleo so as mais importantes fontes de gases de origem antrpica. O aquecimento global tem vrios efeitos, sendo um deles o aquecimento da gua dos oceanos, o que, consequentemente, altera a solubilidade de CO2nela dissolvido. Este processo torna-se cclico e, por isso mesmo, preocupante. A figura abaixo, preenchida de forma adequada, d informaes quantitativas da dependncia da solubilidade do CO2 na gua do mar, em relao presso e temperatura. a) De acordo com o conhecimento qumico, escolha adequadamente e escreva em cada quadrado da figura o valor correto, de modo que a figura fique completa e correta: solubilidade em gramas de CO2/100 g gua: 2, 3, 4, 5, 6, 7; temperatura/C: 20, 40, 60, 80, 100 e 120; presso/atm: 50, 100, 150, 200, 300, 400. Justifique sua resposta. b) Determine a solubilidade molar do CO2na gua (em gramas/100 g de gua) a 40 C e 100 atm. Mostre na figura como ela foi determinada.

(UNICAMP - 2011) Em algumas construes antigas encontram-se paredes feitas de peas de mrmore (CaCO3) juntadas umas s outras por uma cola especial. Essa cola especial tambm pode se formar na produo de queijos no processo convencional. Se nas construes antigas a produo dessa cola especial foi proposital, na produo de queijos ela indesejvel e deve ser evitada, pois leva formao de macrocristais na massa do queijo. Essa cola especial o lactato de clcio, que, no caso das construes, foi obtido a partir da reao da superfcie do mrmore com o cido ltico do soro do leite, enquanto que no caso do queijo ele se origina no processo de maturao do queijo a baixa temperatura. a) Sabendo que a formula do cido ltico CH3CHOHCOOH, e considerando as informaes dadas, escreva a equao qumica da reao de formao da cola especial nas construes antigas. b) Na fabricao do queijo Cheddar, pesquisas recentes sugerem que a adio de 1% em massa de gluconato de sdio a quantidade ideal para se evitar a formao de macrocristais de lactato de clcio. Considerando essa informao e os dados abaixo, explique por que no seria apropriado usar uma quantidade nem maior nem menor que 1% nesse processo. Dados de solubilidade dos possveis slidos que podem se formar: lactato gluconato de clcio = 52; lactato de clcio = 9; gluconato de clcio = 3. Valores em gramas de on clcio por litro de soluo.