Questões de Química - UNICAMP | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2024) De acordo com a Organizao Meteorolgica Mundial, a temperatura mdia global para julho de 2023 foi a mais alta j registrada, e este ano poder ser o mais quente da histria. Alguns cientistas afirmam que o sistema climtico da Terra est fora do seu balano energtico, com um contnuo acmulo de calor observado nas ltimas dcadas. Com base no texto e nas informaes apresentadas na figura, responda s questes a seguir: a) Para o perodo de 2006-2020, calcule quantas toneladas de gua foram acrescidas aos oceanos por conta do derretimento do gelo, considerando que este tenha sido o nico evento trmico ocorrido na criosfera. Calcule o aumento da temperatura mdia dos oceanos, desconsiderando a gua proveniente do derretimento do gelo e considerando a gua do mar como sendo gua pura. b) Observando a figura, explique o mecanismo e as causas que levaram ao ganho total extra de energia (381 ZJ) da Terra no perodo considerado. Dados: Massa de gua dos oceanos: ; calor especfico da gua: ; entalpia de fuso da gua: ; .

(UNICAMP - 2024) Uma reportagem afirma: Se voc der o mesmo gro de caf a 10 baristas, voc vai terminar com 10 diferentes sabores da bebida. Mesmo que a origem dos gros seja nica, so vrios os aromas (substncias volteis) e sabores (substncias pouco volteis) distintos para esta bebida. Alm da composio qumica da matria-prima, h outras variveis que influenciam o processo de extrao slido-lquido na preparao do caf: a temperatura, a presso de extrao, a qualidade da gua, a relao entre quantidades de p e gua, o tempo de contato e o tamanho dos gros de p (moagem) e a vazo de gua. a) Explique as alteraes na intensidade do aroma e do sabor do caf, quando da sua ingesto imediatamente aps o preparo, em cada um dos casos a seguir: (1) utilizando gua a 86 C e 98 C, e mantendo-se as demais variveis constantes; e (2) variando o grau de moagem (fino e grosso). Considere que o gro de caf torrado apresenta poros. b) A figura ao lado mostra como, durante a extrao para preparar um caf espresso, a concentrao de duas substncias volteis varia em funo do tempo. O tempo de mxima extrao se relaciona diretamente com a solubilidade em gua e consequentemente com atributos da substncia, como polaridade da molcula e coeficiente de partio, Kow. A partir dessas informaes, complete a tabela no campo de resposta, com as palavras maior ou menor, de modo a comparar, entre as substncias, os atributos citados. Justifique sua escolha. Dado: Kow = [soluto em fase orgnica] / [soluto em gua]

(UNICAMP - 2024) medida que as evidncias da origem antropognica do aquecimento global ficam mais claras, o desenvolvimento de tecnologias capazes de produzir trabalho sem gerar CO2, ou que diminuam essa emisso, torna-se cada vez mais urgente. Dentro deste contexto, em 2018, pesquisadores desenvolveram uma janela inteligente que interage com a radiao eletromagntica conforme figura ao lado. A figura evidencia, de forma simplificada, como essa janela interage com as radiaes eletromagnticas incidentes. As espessuras das setas so proporcionais s intensidades dos fenmenos que ocorrem com essas radiaes. a) Considerando que a figura represente quantitativamente o comportamento do material da janela diante das radiaes incidentes, descreva esse comportamento. b) Como desenvolvedor dessa janela inteligente, voc precisa apresent-la a potenciais compradores. Levando em conta as caractersticas da janela, apresente duas aplicaes e os benefcios advindos dessas aplicaes, que serviriam de argumento para justificar o investimento na compra da janela inteligente.

(UNICAMP - 2024) O oxalato de clcio em humanos est associado a calcificaes benignas do tecido mamrio e a pedras nos rins. Em indivduos saudveis, a urina tipicamente supersaturada em oxalato de clcio. O desenvolvimento de pedras nos rins, por outro lado, prevenido por protenas e pequenas molculas contendo grupos carboxilatos. a) Considerando o que se informa no texto, escreva uma equao qumica e a expresso da constante de equilbrio associada, que representam a formao da pedra no rim. O texto informa que a urina supersaturada em oxalato de clcio; o que isso significa conceitualmente, isto , do ponto de vista do equilbrio qumico? b) Pesquisadores avaliaram como a concentrao de clcio livre (Ca2+) em soluo varia quando se adiciona Ca2+(aq) em solues contendo oxalato de concentrao 2 mmol/L e diferentes concentraes de citrato, conforme a figura. Os dados permitem inferir que o citrato pode ser um agente teraputico na preveno de pedra no rim. Faa uma descrio quantitativa de modo a justificar, do ponto de vista do equilbrio qumico, a afirmao sobre a funo do citrato na preveno de pedra no rim. Dados: Oxalato: C2O42- ; citrato: C6H5O73-.

(UNICAMP - 2024) Exploso em silo no Paran acende alerta para preveno de acidentes em armazns (notcia veiculada na mdia em julho de 2023). As estatsticas para esse tipo de desastre so alarmantes no mundo todo, e no se trata apenas de negligncia. H parmetros intrnsecos da silagem que a tornam potencialmente perigosa; portanto, devem ser muito bem controlados. Segundo um profissional que atua no controle de incndios em silos: Este ano a silagem pode estar muito seca, havendo maior possibilidade de fogo no silo. A combusto interna do material da silagem pode ocorrer se ele for colocado muito seco no silo. Para qualquer coisa pegar fogo so necessrios trs ingredientes: ... a) Por que a baixa umidade favorece o incndio num silo? Quais os trs ingredientes que completariam a fala do profissional ao final do texto e qual o papel de cada um deles no fenmeno em questo? b) No silo, a fermentao dos gros pode levar ignio, combusto e exploso. Considerando a fermentao e a combusto, qual delas a causa e qual delas a consequncia? Ainda considerando a fermentao e a combusto, no caso da silagem de gros, por que necessrio usar sensores de umidade, de dixido de carbono e de temperatura dentro do silo?

(UNICAMP - 2024) Texto comum s questes 40 e 41: Texto 1 A OMS (Organizao Mundial de Sade) recomenda que a ingesto de acares livres esteja abaixo de 5% da ingesto total de energia diria para o nosso organismo. Como alternativa aos acares livres, tem-se intensificado o uso de adoantes no nutritivos, como, por exemplo, sacarina, sucralose, stevia e aspartame. A prpria OMS atualmente recomenda que adoantes no sejam utilizados para controlar a massa corporal, pois no oferecem benefcio na reduo da gordura corporal. Uma bebida muito consumida no cotidiano, o refrigerante, apresenta esses dois aspectos para os quais a OMS chama ateno: os comuns tm cerca de 11 g de acar por 100 mL e os diets contm adoantes no nutritivos. O grfico a seguir apresenta o consumo mdio de refrigerante por habitante por ano, no perodo de 2010 a 2021, no Brasil. Dados: i) ingesto total de energia diria para adultos: 8400 kJ (recomendao da OMS). ii) energia por grama de acar: 16,5 kJ. De acordo com as informaes do grfico e do texto 1, pode-se afirmar que a mdia de consumo dirio de acar, por habitante, para cada ano, devido somente ingesto de refrigerante,

(UNICAMP - 2024) Texto comum s questes 40 e 41: Texto 1 A OMS (Organizao Mundial de Sade) recomenda que a ingesto de acares livres esteja abaixo de 5% da ingesto total de energia diria para o nosso organismo. Como alternativa aos acares livres, tem-se intensificado o uso de adoantes no nutritivos, como, por exemplo, sacarina, sucralose, stevia e aspartame. A prpria OMS atualmente recomenda que adoantes no sejam utilizados para controlar a massa corporal, pois no oferecem benefcio na reduo da gordura corporal. Uma bebida muito consumida no cotidiano, o refrigerante, apresenta esses dois aspectos para os quais a OMS chama ateno: os comuns tm cerca de 11 g de acar por 100 mL e os diets contm adoantes no nutritivos. A resposta glicmica a curva da concentrao de glicose, em funo do tempo, no sangue. Ela utilizada como uma formade classificar os alimentos com base em seu potencial de elevar a glicose (acar) no sangue. Pesquisadores da Universidade Johns Hopkins (EUA) testaram os efeitos de quatro adoantes na resposta glicmica de indivduos saudveis. Cada grupo foi exposto a uma condio, conforme a figura ao lado, acompanhando-se a resposta glicmica. Com base nas informaes da figura e do texto 1, pode-se concluir que a preocupao da OMS quanto ao uso de adoantes no nutritivos

(UNICAMP - 2024) Um refrigerante comum uma formulao de vrios ingredientes: acar (11 g por 100 mL), gua (88 g por 100 mL) componentes majoritrios , alm de acidulantes, antioxidantes, conservantes, adoantes e CO2(componentes em pequenas quantidades). O acidulante tem como finalidade regular a doura do acar, realar o paladar e reduzir o pH do refrigerante, que deve estar entre 2,7 e 3,5. Assim, para se usar uma pequena massa de acidulante que proporcione a reduo do pH para o valor desejado, a massa molar do acidulante deve ser

(UNICAMP - 2024) O mau gerenciamento da produo das baterias automotivas chumbo-cido e de sua reciclagem aps uso pode ocasionar contaminao do meio ambiente e de pessoas. Para minimizar esses problemas, a indstria pode levar em conta a hierarquia de resduos, uma ordem de preferncia nas aes de combate contaminao. A figura a seguir, incompleta, mostra duas aes possveis dessa hierarquia. Para minimizar os problemas, as aes a serem adotadas, em ordem de preferncia e considerando a direcionalidade indicada na figura, seriam

(UNICAMP - 2024) No incio de 2023, um grupo de pesquisadores estudou o desenvolvimento de uma poliamina slida contendo cobre, capaz de adsorver CO2 na fase gasosa e em baixas concentraes. A figura ao lado mostra o esquema de adsoro com a representao do slido: De acordo com os autores do estudo, 1 kg de poliamina contendo cobre capaz de adsorver at 5 mols de CO2 , uma quantidade bem superior ao que se conhece at ento. Com base nessas informaes, pode-se concluir que a porcentagem em massa de cobre no slido cerca de

(UNICAMP - 2024) Algumas baterias transformam certas substncias em outras, gerando energia eltrica. Isso permite, por exemplo, o funcionamento de equipamentos tendo como base essa energia (carros eltricos) ou ento auxilia o funcionamento de equipamentos (carros de combusto interna). por isso que os carros eltricos precisam se abastecer de energia eltrica de tempos em tempos e os de combusto no, j que a bateria desses ltimos carregada durante seu funcionamento. Na descarga da bateria, dois comportamentos so importantes: curva de tenso (Figura A) e ciclo de vida (Figura B), sendo esse ltimo a quantidade de vezes que a bateria pode ser recarregada em funo da profundidade de sua descarga. Levando em conta essas informaes, seria apropriado escolher para equipar um carro

(UNICAMP - 2024) Um grupo de pesquisadores estudou a atividade antibacteriana em ao sobre duas bactrias, a saber, Escherichia coli e Staphylococcus aureus da curcumina livre e da curcumina combinada com octaarginina. Os pesquisadores observaram que a curcumina livre apresenta atividade antibacteriana frente a uma das bactrias. Na forma combinada, a curcumina foi mais eficiente em comparao com a forma livre no combate aos dois microrganismos. Tendo em vista essas informaes, os grficos que melhor representam os resultados do estudo so os seguintes:

(UNICAMP - 2023- 1 fase) Um artigo cientfico relata a construo e a eficincia de um reator fotocataltico de fluxo contnuo para a degradao de hormnios presentes em guas tratadas para consumo humano. Num trecho desse estudo, os autores afirmam: interessante notar que 80% de estrognio foram removidos numa alimentao a 200 ng/L, 25 mW/cm2e 300 L/(m2h), enquanto que as remoes de progesterona e testosterona ficaram em 44% e 33%, respectivamente. De acordo com essas informaes, pode-se inferir que o reator capaz de degradar

(UNICAMP - 2023- 1 fase) Leia os textos 1 e 2, a seguir, para responder s questes 14 e 15. Texto 1 A Qumica Verde uma rea multidisciplinar que cria, desenvolve e aplica produtos e processos qumicos que visam reduo ou eliminao do uso e da gerao de substncias nocivas ao meio ambiente e ao homem. Em 2019, para reunir vrias aes relativas Qumica Verde, os pesquisadores Paul T. Anastas e Julie B. Zimmerman propuseram a Tabela Peridica dos Elementos Figurativos da Qumica Verde e Sustentvel TPQVS (figura abaixo). Assim como na Tabela Peridica dos Elementos Qumicos, a TPQVS apresenta elementos, os quais, porm, representam aes associadas aos preceitos da Qumica Verde, sendo que cada grupo (G) da TPQVS rene aes com os mesmos preceitos. Texto 2 A Qumica pura beleza; Os tomos e as molculas so a realeza, reagindo no compasso da natureza para transformar o mundo com delicadeza. Sou um simples menestrel da cincia que defende suas ideias com veemncia. Como Qumico, quero atuar com sapincia, desenvolvendo processos de alta eficincia. A Qumica no mais poluio; para o fssil ela tem a substituio; renovando o verde como soluo. Vivemos num tempo de ambiguidade, onde a terra, a gua e o ar esto em vulnerabilidade. Faamos da Qumica o caminho para a sustentabilidade (MOTA, Claudio J. A. Conferncia de Abertura da 45. Reunio Anual da Sociedade Brasileira de Qumica, 2022.) Um dos princpios da Qumica Verde, ilustrado por um dos grupos na TPQVS (texto I), a economia atmica, dada pela razo da massa do produto de interesse pela massa total dos reagentes, sendo que quanto mais prximo de 1 seu valor, maior a economia atmica. Considerando as reaes de produo dos dois principais biocombustveis utilizados no contexto brasileiro, Sntese do biodiesel: Sntese do etanol: pode-se afirmar que h uma maior economia de tomos e Dados de Massa Molar (g/mol):

(UNICAMP - 2023- 1 fase) Leia os textos 1 e 2, a seguir, para responder s questes 14 e 15. Texto 1 A Qumica Verde uma rea multidisciplinar que cria, desenvolve e aplica produtos e processos qumicos que visam reduo ou eliminao do uso e da gerao de substncias nocivas ao meio ambiente e ao homem. Em 2019, para reunir vrias aes relativas Qumica Verde, os pesquisadores Paul T. Anastas e Julie B. Zimmerman propuseram a Tabela Peridica dos Elementos Figurativos da Qumica Verde e Sustentvel TPQVS (figura abaixo). Assim como na Tabela Peridica dos Elementos Qumicos, a TPQVS apresenta elementos, os quais, porm, representam aes associadas aos preceitos da Qumica Verde, sendo que cada grupo (G) da TPQVS rene aes com os mesmos preceitos. Texto 2 A Qumica pura beleza; Os tomos e as molculas so a realeza, reagindo no compasso da natureza para transformar o mundo com delicadeza. Sou um simples menestrel da cincia que defende suas ideias com veemncia. Como Qumico, quero atuar com sapincia, desenvolvendo processos de alta eficincia. A Qumica no mais poluio; para o fssil ela tem a substituio; renovando o verde como soluo. Vivemos num tempo de ambiguidade, onde a terra, a gua e o ar esto em vulnerabilidade. Faamos da Qumica o caminho para a sustentabilidade (MOTA, Claudio J. A. Conferncia de Abertura da 45. Reunio Anual da Sociedade Brasileira de Qumica, 2022.) Um dos princpios da Qumica Verde, ilustrado por um dos grupos na TPQVS (texto I), a economia atmica, dada pela razo da massa do produto de interesse pela massa total dos reagentes, sendo que quanto mais prximo de 1 seu valor, maior a economia atmica. Considerando as reaes de produo dos dois principais biocombustveis utilizados no contexto brasileiro, Sntese do biodiesel: Sntese do etanol: Considerando a proposta da Qumica Verde, as frases em negrito do poema (texto II) podem, em interpretao livre, ser associadas, respectivamente, aos seguintes grupos da TPQVS: Dados de Massa Molar (g/mol):