Questões de Química - UNICAMP 2018 | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2018 - 2 FASE) O Brasil o maior produtor no asitico de arroz. Em 2015, importou cerca de 370 mil toneladas do produto e exportou 960 mil. Esse cereal uma importante fonte de nutrientes para bilhes de pessoas, fornecendo 15% das necessidades dirias de protena de um adulto. O arroz tambm importante fonte de minerais como clcio, fsforo, potssio e, em menor quantidade, ferro, mangans e zinco. Dependendo de alguns fatores, como o local de produo ou o uso de fertilizantes e defensivos agrcolas, o arroz pode conter pequenas quantidades de arsnio, cdmio, chumbo, entre outros elementos. a) Um estudo comparou trs modos diferentes de cozinhar o arroz para verificar como a forma de preparo pode modificar a quantidade de minerais no cereal cozido. 1. O arroz foi cozido na proporo de cinco partes de gua para uma parte de arroz. O excesso de gua foi drenado aps o cozimento. 2. O arroz foi embebido em gua durante a noite, a gua foi drenada e o arroz foi lavado at a gua clarear. Drenou-se a gua, e o arroz foi cozido na proporo de cinco partes de gua para uma parte de arroz. O excesso de gua foi drenado aps o cozimento. 3. O arroz foi cozido na proporo de duas partes de gua para uma de arroz. O excesso de gua evaporou durante o processo de cozimento. Do ponto de vista qumico, qual tipo de cozimento deve ter levado menor presena de minerais no arroz cozido: 1, 2 ou 3? Justifique sua resposta. b) Em outro estudo, determinaram-se as concentraes totais de arsnio, cdmio e chumbo, em diferentes tipos comerciais de arroz (polido, integral e parboilizado) provenientes de vrias regies brasileiras, visando promoo da sade pblica. Explique de que forma esse estudo estaria promovendo a sade pblica ao se preocupar com a presena desses elementos qumicos e suas concentraes em diferentes tipos comerciais de arroz.

(UNICAMP - 2018 - 2 FASE) Uma das formas de se prevenir a transmisso do vrus H1N1, causador da gripe suna, usar lcool 70% para higienizar as mos. comum observar pessoas portando lcool gel na bolsa ou encontr-lo em ambientes pblicos, como restaurantes, consultrios mdicos e hospitais. O lcool 70% tambm possui ao germicida contra diversas bactrias patognicas. A tabela abaixo mostra a ao germicida de misturas lcool/gua em diferentes propores contra o Streptococcus pyogenes, em funo do tempo de contato. (Adaptado de G. H. Talbot e outros, 70% alcohol disinfection of transducer heads: experimental trials. Infect Control, v. 6, n. 6, p. 237-239, jun. 1985.) Concentrao do Etanol Tempo (segundos) 10 20 30 40 50 100 90 + + + + + 80 + + + + + 70 + + + + + 60 + + + + + 50 + + + 40 ausncia de ao germicida (crescimento bacteriano). + ao germicida (ausncia de crescimento bacteriano). a) Recomenda-se descartar uma garrafa com lcool 70% deixada aberta por um longo perodo, mesmo que ela esteja dentro do prazo de validade. Justifique essa recomendao levando em conta os dados da tabela ao lado e considerando o que pode acontecer soluo, do ponto de vista qumico. b) Alm da higienizao com lcool 70%, tambm estamos acostumados a utilizar gua e sabo. Ambos os procedimentos apresentam vantagens e desvantagens. As desvantagens seriam a desidratao ou a remoo de gorduras protetoras da pele. Correlacione cada procedimento de higienizao com as desvantagens citadas. Explique a sua resposta explicitando as possveis interaes qumicas envolvidas em cada caso.

(UNICAMP - 2018 - 2 FASE) Apesar de ser um combustvel alternativo em relao aos combustveis fsseis, o gs hidrognio apresenta alguns problemas em seu uso direto. Uma alternativa produzir o gs hidrognio por eletrlise da gua, para depois utiliz-lo na sntese do cido frmico, a partir da hidrogenao cataltica de gs carbnico. A possibilidade de utilizar o cido frmico como combustvel tem feito crescer a demanda mundial por esse produto. A figura abaixo ilustra como seria o ciclo de produo e consumo do cido frmico, conforme indica o texto. a) Considerando as informaes do texto e a figura ao lado, cite duas vantagens em se adotar a alternativa descrita. b) A reao de sntese do cido frmico a partir da hidrogenao cataltica de gs carbnico, em fase gasosa, apresenta um valor muito pequeno de constante de equilbrio. Visando a aumentar o seu rendimento, imagine que sejam promovidos, separadamente, um aumento do volume e um aumento da temperatura da mistura reacional em equilbrio. Preencha a tabela abaixo de modo a informar o que ocorre com a quantidade de cido frmico. Use as palavras aumenta ou diminui e justifique cada escolha no espao correspondente. Na temperatura da sntese, considere que as entalpias de formao do gs carbnico, do cido frmico e do hidrognio so (em kJ∙mol-1) -394, -363 e 0, respectivamente. Campos da folha de resposta.

(UNICAMP - 2018 - 2 FASE) Graas a sua alta converso energtica e baixa gerao de resduos, o gs hidrognio considerado um excelente combustvel. Sua obteno a partir da fermentao anaerbia de biomassas, como bagao de cana, glicerol, madeira e resduos do processamento da mandioca, abundantes e de baixo custo, parece ser uma boa alternativa tecnolgica para o Brasil. A velocidade da fermentao, bem como os diferentes produtos formados e suas respectivas quantidades, dependem principalmente do tipo de substrato e do tipo de microrganismo que promove a fermentao. As equaes e a figura abaixo ilustram aspectos de uma fermentao de 1 litro de soluo de glicose efetuada pela bactria Clostridium butyricum. Equao 1: C6H12O6(aq) + 2H2O(l) 2CH3COOH(aq) + 4H2(g) + 2CO2(g) Equao 2: C6H12O6(aq) + 2H2O(l) CH3CH2CH2COOH(aq) + 2H2(g) + 2CO2(g) a) Levando em conta as informaes presentes no texto e na figura, e considerando que a fermentao tenha ocorrido, concomitantemente, pelas duas reaes indicadas, qual cido estava presente em maior concentrao (mol∙L-1) ao final da fermentao, o butanoico ou o etanoico? Justifique sua resposta. b) A velocidade instantnea da fermentao, em qualquer ponto do processo, dada pela relao entre a variao da quantidade de hidrognio formado e a variao do tempo. De acordo com o grfico, quanto tempo aps o incio da fermentao a velocidade atingiu seu valor mximo? Justifique sua resposta. Dados: massa molar da glicose: 180 g∙mol-1; volume molar do hidrognio: 25 L∙mol-1.

(UNICAMP - 2018 - 2 FASE) Fertilizantes so empregados na agricultura para melhorar a produtividade agrcola e atender demanda crescente por alimentos, decorrente do aumento populacional. Porm, o uso de fertilizantes leva a alteraes nas caractersticas do solo, que passa a necessitar de correes constantes. No Brasil, o nitrognio adicionado ao solo principalmente na forma de ureia, (NH2)2CO, um fertilizante slido que, em condies ambiente, apresenta um cheiro muito forte, semelhante ao da urina humana. No solo, a ureia se dissolve e reage com a gua conforme a equao (NH2)2CO(s) + 2H2O(aq) 2NH4 + (aq) + CO32-(aq). Parte do nitrognio, na forma de on amnio, se transforma em amnia, conforme a equao NH4+ (aq) + H2O(aq) NH3(aq) + H3O+(aq). Parte do nitrognio permanece no solo, sendo absorvido atravs do ciclo do nitrognio. a) Na primeira semana aps adubao, o solo, nas proximidades dos grnulos de ureia, torna-se mais bsico. Considerando que isso se deve essencialmente solubilizao inicial da ureia e sua reao com a gua, explique como as caractersticas dos produtos formados explicam esse resultado. b) Na aplicao da ureia como fertilizante, ocorrem muitos processos que levam perda e ao no aproveitamento do nitrognio pelas plantas. Considerando as informaes dadas, explique a influncia da acidez do solo e da temperatura ambiente na perda do nitrognio na fertilizao por ureia.

(UNICAMP - 2018 - 2 FASE) A derrubada de florestas para minerao causa indignao em muitos cidados preocupados com a proteo ambiental. Contudo, no se observa o mesmo nvel de preocupao em relao atividade pecuria. A produo de carne tambm responsvel pelo desmatamento e por cerca de 18% da emisso de gases do efeito estufa. A evoluo da emisso total de gs carbnico equivalente da humanidade (em Gt CO2 eq por ano) mostrada na figura A. J a figura B mostra a emisso anual mdia de gs carbnico equivalente (em t CO2 eq por pessoa por ano) somente com a alimentao, para duas diferentes dietas. a) Considerando que toda a populao mundial seja amante de carne, qual a porcentagem de emisso de CO2 equivalente devida somente alimentao, em relao emisso total? Mostre os clculos. b) Se, em 2018, toda a populao da Terra resolvesse adotar uma dieta vegana, a emisso total de gases voltaria ao nvel de qual ano? Justifique sua resposta. Considere que toda a populao atual seja amante de carne. Dados: a populao mundial atual de 7,6x109 habitantes; Giga-toneladas (Gt) = 1,0x109 toneladas.

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) A galvanoplastia consiste em revestir um metal por outro a fim de proteg-lo contra a corroso ou melhorar sua aparncia. O estanho, por exemplo, utilizado como revestimento do ao empregado em embalagens de alimentos. Na galvanoplastia, a espessura da camada pode ser controlada com a corrente eltrica e o tempo empregados. A figura abaixo uma representao esquemtica desse processo. Considerando a aplicao de uma corrente constante com intensidade igual a 9,65 x 103A,a massa depositada de estanho aps 1min 40 s ser de aproximadamente Dados: 1mol de eltronscorresponde a uma carga de 96.500 C; Sn: 119 gmol1.

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) Mesmo em manhs bem quentes, comum ver um co tomando sol. O pelo do animal esquenta e sua lngua do lado de fora sugere que ele est cansado. O pelo do animal est muito quente, mas mesmo assim o co permanece ao sol, garantindo a produo de vitamina D3. Durante essa exposio ao sol, ocorrem transferncias de energia entre o co e o ambiente, por processos indicados por nmeros na figura abaixo. Em ordem crescente, os nmeros correspondem, respectivamente, aos processos de

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) Com a crise hdrica de 2015 no Brasil, foi necessrio ligar as usinas termoeltricas para a gerao de eletricidade, medida que fez elevar o custo da energia para os brasileiros. O governo passou ento a adotar bandeiras de cores diferentes na conta de luz para alertar a populao. A bandeira vermelha indicaria que a energia estaria mais cara. O esquema a seguir representa um determinado tipo de usina termoeltrica. Conforme o esquema apresentado, no funcionamento da usina h

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) Icebergs flutuam na gua do mar, assim como o gelo em um copo com gua potvel. Imagine a situao inicial de um copo com gua e gelo, em equilbrio trmico temperatura de 0 C. Com o passar do tempo o gelo vai derretendo. Enquanto houver gelo, a temperatura do sistema

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) O livro O Pequeno Prncipe, de Antoine de Saint-Exupry, uma das obras literrias mais traduzidas no mundo, traz ilustraes inspiradas na experincia do autor como aviador no norte da frica. Uma delas, a figura (a), parece representar um chapu ou um elefante engolido por uma jiboia, dependendo de quem a interpreta. Para um qumico, no entanto, essa figura pode se assemelhar a um diagrama de entalpia, em funo da coordenada da reao (figura b). Se a comparao for vlida, a variao de entalpia dessa reao seria

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) Em 12 de maio de 2017 o Metr de So Paulo trocou 240 metros de trilhos de uma de suas linhas, numa operao feita de madrugada, em apenas trs horas. Na solda entre o trilho novo e o usado empregou-se uma reao qumica denominada trmita, que permite a obteno de uma temperatura local de cerca de 2.000 C.A reao utilizada foi entre um xido de ferro e o alumnio metlico. De acordo com essas informaes, uma possvel equao termoqumica do processo utilizado seria

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) No Brasil, cerca de 12 milhes de pessoas sofrem de diabetes mellitus, uma doena causada pela incapacidade do corpo em produzir insulina ou em utiliz-la adequadamente. No teste eletrnico para determinar a concentrao da glicose sangunea, a glicose transformada em cido glucnico e o hexacianoferrato(III) transformado em hexacianoferrato(II), conforme mostra o esquema a seguir. Em relao ao teste eletrnico, correto afirmar que

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) Mais de 2.000plantas produzem ltex, a partir do qual se produz a borracha natural. A Hec5vea brasiliensis (seringueira) a mais importante fonte comercial desse ltex. O ltex da Hevea brasiliensis consiste em um polmero do cis-1,4-isopreno, frmula C5H8,com uma massa molecular mdia de 1.310 kDa (quilodaltons). De acordo com essas informaes, a seringueira produz um polmero que tem em mdia Dados de massas atmicas em Dalton: C = 12 e H = 1.

(UNICAMP - 2018- 1 FASE) Leia o texto a seguir para responder (s) questo(es) a seguir. A calda bordalesa uma das formulaes mais antigas e mais eficazes que se conhece. Ela foi descoberta na Frana no final do sculo XIX, quase por acaso, por um agricultor que aplicava gua de cal nos cachos de uva para evitar que fossem roubados; a cal promovia uma mudana na aparncia e no sabor das uvas. O agricultor logo percebeu que as plantas assim tratadas estavam livres de antracnose. Estudando-se o caso, descobriu-se que o efeito estava associado ao fato de a gua de cal ter sido preparada em tachos de cobre. Atualmente, para preparar a calda bordalesa, coloca-se o sulfato de cobre em um pano de algodo que mergulhado em um vasilhame plstico com gua morna. Paralelamente, coloca-se cal em um balde e adiciona-se gua aos poucos. Aps quatro horas, adiciona-se aos poucos, e mexendo sempre, a soluo de sulfato de cobre gua de cal. (Adaptado de Gervsio Paulus, Andr Muller e Luiz Barcellos, Agroecologia aplicada: prticas e mtodos para uma agricultura de base ecolgica. Porto Alegre: EMATER-RS, 2000, p. 86.) Na preparao da calda bordalesa so usados 100 gde sulfato de cobre(II) pentaidratado e 100 gde hidrxido de clcio (cal extinta). Para uma reao estequiomtrica entre os ons cobre e hidroxila, h um excesso de aproximadamente Dados de massas molares em :sulfato de cobre (II) pentaidratado = 250;hidrxido de clcio = 74. Dada a reao: CuSO4 . 5 H2O +Ca(OH)2CaSO4 +Cu(OH)2 +5 H2O