Questões de Química - UNICAMP | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2009 - 1 FASE) A quantidade de gs oxignio dissolvido na gua pode ser monitorada atravs de um teste qumico, em que, inicialmente, faz-se o seguinte: a uma amostra de 5 mL de gua do aqurio, adicionam-se 2 gotas de soluo de e 2 gotas de uma soluo de (em meio bsico), agitando-se a mistura. Na seqncia, adiciona-se uma soluo para tornar o meio cido e agita-se a mistura resultante. Sabe-se que em meio bsico, o on se transforma em ao reagir com o oxignio dissolvido na gua. Em meio cido, o da reao anterior reage com o , produzindo e . Quando no h oxignio dissolvido, as reaes anteriormente descritas no ocorrem. Dados: a) Correlacione a presena ou a ausncia de oxignio dissolvido com a colorao (clara/escura) do teste. Justifique sua resposta, indicando a espcie responsvel pela colorao em cada caso. b) Escreva a equao qumica balanceada para a reao do com o , conforme se descreve no texto da questo.

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 2) Fogos de artifcio foram utilizados na abertura e no encerramento da Olimpada de Beijing. Um dos principais efeitos visuais desses fogos a cor emitida. Freqentemente, a substncia responsvel pela colorao um slido inico contendo um on de metal alcalino ou alcalino terroso. O sal, a partir da exploso, recebe energia e sofre vrias transformaes. Inicialmente o sal passa para o estado gasoso, com a posterior separao dos ons. Depois, esses ons no estado gasoso se transformam em espcies neutras, sendo as espcies neutras provenientes dos ctions as responsveis pelo efeito visual. a) Equacione a seqncia de transformaes que o cloreto de brio sofreria em fogos de artifcio, conforme descrito em itlico no texto. b) Observaram-se vrias cores na queima de fogos na abertura dos Jogos Olmpicos, entre elas a alaranjada (mistura de amarelo e vermelho). Suponha que algum explicasse que essa cor foi obtida pelo uso do composto inico Na2Sr. De acordo com o conhecimento qumico e as informaes dadas, essa explicao seria correta ou no? Justifique. Dados:

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 3) Antes das provas de 100 e 200 metros rasos, viu-se, como prtica comum, os competidores respirarem rpida e profundamente (hiperventilao) por cerca de meio minuto. Essa prtica leva a uma remoo mais efetiva do gs carbnico dos pulmes imediatamente antes da corrida e ajuda a aliviar as tenses da prova. Fisiologicamente, isso faz o valor do pH sanguneo se alterar, podendo chegar a valores de at 7,6. a) Mostre com uma equao qumica e explique como a hiperventilao faz o valor do pH sanguneo se alterar. b) Durante esse tipo de corrida, os msculos do competidor produzem uma grande quantidade de cido ltico, , que transferido para o plasma sanguneo. Qual a frmula da espcie qumica predominante no equilbrio cido-base dessa substncia no plasma, ao trmino da corrida? Justifique com clculos. Dados: Ka do cido ltico = . Considerar a concentrao de no plasma.

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 4) Ao contrrio do que muitos pensam, a medalha de ouro da Olimpada de Beijing feita de prata, sendo apenas recoberta com uma fina camada de ouro obtida por deposio eletroltica. Na eletrlise, a medalha cunhada em prata atua como o eletrodo em que o ouro se deposita. A soluo eletroltica constituda de um sal de ouro (III). A quantidade de ouro depositada em cada medalha de 6,0 gramas. a) Supondo que o processo de eletrlise tenha sido conduzido em uma soluo aquosa de ouro (III) contendo excesso de ons cloreto em meio cido, equacione a reao total do processo eletroqumico. Considere que no anodo forma-se o gs cloro. b) Supondo que tenha sido utilizada uma corrente eltrica constante de 2,5 amperes no processo eletroltico, quanto tempo (em minutos) foi gasto para se fazer a deposio do ouro em uma medalha? Mostre os clculos. Dados: constante de Faraday = 96.500 coulomb ; 1 ampere = 1 coulomb .

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 5) As provas de natao da Olimpada de Beijing foram realizadas no complexo aqutico denominado Water Cube. O volume de gua de desse conjunto passa por um duplo sistema de filtrao e recebe um tratamento de desinfeco, o que permite a recuperao quase total da gua. Alm disso, um sistema de ventilao permite a eliminao de traos de aromas das superfcies aquticas. a) O texto acima relata um processo de separao de misturas. D o nome desse processo e explique que tipo de mistura ele permite separar. b) A desinfeco da gua realizada por sete mquinas que transformam o gs oxignio puro em oznio. Cada mquina capaz de produzir cerca de 240 g de oznio por hora. Considerando-se essas informaes, qual a massa de gs oxignio consumida por hora no tratamento da gua do complexo?

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 6) O gs oznio, empregado como biocida, foi muito utilizado na Olimpada de Beijing na desinfeco da gua do complexo Water Cube. Sua estabilidade qumica depende de alguns fatores, conforme se observa na tabela abaixo. Consta que a temperatura da gua das piscinas desse complexo foi mantida a 28 C para melhorar o desempenho dos atletas, enquanto o ambiente era mantido a 20 C. a) Considere que, como medida preventiva, parte do gs oznio fosse produzida com certa antecedncia e estocada em botijes dentro do prprio prdio, para ser utilizada em uma emergncia. De acordo com os dados fornecidos, depois de quanto tempo a concentrao desse gs dentro dos botijes seria igual a 1/8 da concentrao de quando o botijo foi preenchido? Justifique sua resposta. b) A partir dos dados da tabela, o que se pode afirmar sobre a estabilidade do oznio? Dados

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 7) A figura abaixo mostra a solubilidade do gs oznio em gua em funo da temperatura. Esses dados so vlidos para uma presso parcial de 3.000 Pa do gs em contato com a gua. A solubilizao em gua, nesse caso, pode ser representada pela equao: a) Esboce, na figura apresentada abaixo, um possvel grfico de solubilidade do oznio, considerando, agora, uma presso parcial igual a 5.000 Pa. Justifique. b) Considerando que o comportamento da dissoluo, apresentado na figura abaixo, seja vlido para outros valores de temperatura, determine a que temperatura a solubilidade do gs oznio em gua seria nula. Mostre como obteve o resultado.

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 8) Um dos pontos mais polmicos na Olimpada de Beijing foi o doping. Durante os jogos foram feitos aproximadamente 4.600 testes, entre urinrios e sanguneos, com alguns casos de doping confirmados. O ltimo a ser flagrado foi um halterofilista ucraniano, cujo teste de urina foi positivo para nandrolona, um esteride anabolizante. Esse esteride comercializado na forma decanoato de nandrolona (I), que sofre hidrlise, liberando a nandrolona no organismo. a) Na estrutura I, identifique com um crculo e nomeie os grupos funcionais presentes. b) Complete a equao qumica da reao de hidrlise do decanoato de nandrolona, partindo da estrutura fornecida.

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 9) O nadador Michael Phelps surgiu na Olimpada de Beijing como um verdadeiro fenmeno, tanto pelo seu desempenho quanto pelo seu consumo alimentar. Divulgou-se que ele ingere uma quantidade diria de alimentos capaz de lhe oferecer uma energia de 50 MJ. Quanto disto assimilado, ou no, uma incgnita. S no almoo, ele ingere um pacote de macarro de 500 gramas, alm de acompanhamentos. a) Suponha que o macarro seja constitudo essencialmente de glicose (), e que, no metabolismo, toda essa glicose seja transformada em dixido de carbono e gua. Considerando-se apenas o metabolismo do macarro dirio, qual a contribuio do nadador para o efeito estufa, em gramas de dixido de carbono? b) Qual a quantidade de energia, em kJ, associada combusto completa e total do macarro (glicose) ingerido diariamente pelo nadador? Dados de entalpia de formao em kJ : glicose= -1.274, gua= -242, dixido de carbono = -394.

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 10) Um mai produzido com material polimrico foi utilizado pela maioria dos competidores de natao em Beijing. Afirma-se que ele oferece uma srie de vantagens para o desempenho dos nadadores: reduo de atrito, flutuabilidade, baixa absoro de gua, ajuste da simetria corporal e melhoria de circulao sangunea, entre outras. O tecido do mai um misto de nilon e elastano, esse ltimo, um copolmero de poliuretano e polietilenoglicol. a) A cadeia do poliuretano a que se refere o texto est parcialmente representada abaixo. Preencha os quadrados com smbolos atmicos, selecionados entre os seguintes: H, F, U, C, N, O, Sn. b) O nilon, que tambm forma o tecido do mai, pode ser obtido por reaes entre diaminas e cidos dicarboxlicos, sendo a mais comum a reao de hexametilenodiamina e cido adpico. De acordo com essas informaes, seria possvel utilizar o cido ltico, citado na questo n 3, para se preparar algum tipo de nilon? Justifique.

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 11) Na construo do Centro Olmpico de Tianjin, onde ocorreram os jogos de futebol, o teto foi construdo em policarbonato, um polmero termoplstico menos denso que o vidro, fcil de manusear, muito resistente e transparente luz solar. Cerca de de chapas desse material foram utilizados na construo. a) A figura abaixo ilustra a separao de uma mistura de dois polmeros: policarbonato (densidade ) e nilon (densidade ). Com base na figura e no grfico identifique os polmeros A e B. Justifique. b) Qual deve ser a concentrao mnima da soluo, em gramas de cloreto de sdio por 100 gramas de gua, para que se observe o que est representado na figura da esquerda?

(UNICAMP - 2009 - 2 FASE - Questo 12) Enquanto o jamaicano Usain Bolt utilizava suas reservas de PCr e ATP para passear nos 100 e 200 m, o queniano Samuel Kamau Wansiru utilizava suas fontes de carboidratos e gorduras para vencer a maratona. A estequiometria do metabolismo completo de carboidratos pode ser representada por , e a de gorduras por . O grfico 1 mostra, hipoteticamente, o consumo percentual em massa dessas fontes em funo do tempo de prova para esse atleta, at os 90 minutos de prova. O grfico 2 mostra a porcentagens de energia de cada fonte em funo da mx. a) Considere que, entre os minutos 60 e 61 da prova, Samuel Kamau tenha consumido uma massa de 2,20 gramas, somando-se carboidratos e gorduras. Quantos mols de gs oxignio ele teria utilizado nesse intervalo de tempo? b) Suponha que aos 90 minutos de prova Samuel Kamau estivesse correndo a 75 % de seu mx e que, ao tentar uma fuga, passasse a utilizar 85 % de seu mx. Quais curvas (1,2,3,4,5,6) melhor representariam as porcentagens em massa de carboidratos e gorduras utilizadas, a partir desse momento? Justifique.

(UNICAMP - 2008 - 1afase - Questo 1) TEXTO 4 COLETNEA Atribuir ao doente a culpa dos males que o afligem procedimento tradicional na histria da humanidade. Na Idade Mdia, a sociedade considerava a hansenase um castigo de Deus para punir os mpios. No sculo XIX, quando a tuberculose adquiriu caractersticas epidmicas, dizia-se que a enfermidade acometia pessoas enfraquecidas pela vida devassa. Com a epidemia de Aids, a mesma histria: apenas os promscuos adquiririam o HIV. Coube cincia demonstrar que so bactrias os agentes causadores de tuberculose e hansenase, que a Aids transmitida por um vrus, e que esses microorganismos so alheios s virtudes e fraquezas humanas. O mesmo preconceito se repete agora com a obesidade, at aqui interpretada como condio patolgica associada ao pecado da gula. No entanto, a elucidao dos mecanismos de controle da fome e da saciedade tem demonstrado que engordar ou emagrecer est longe de ser mera questo de vontade. (Adaptado de Druzio Varela, O gordo e o magro. Folha de So Paulo, Ilustrada, 12/11/2005.) No texto 4 da coletnea, Druzio Varela contesta a prtica de se atribuir ao doente a culpa dos males que o afligem, (...) procedimento tradicional na histria da humanidade. No entanto, a exposio exagerada ao sol, sem o devido uso de protetores, uma atitude que o indivduo assume por conta prpria, mesmo sendo alertado que isso pode ser altamente prejudicial sua sade. Problemas de cncer de pele so fortemente associados exposio aos raios ultravioleta (UV), uma regio do espectro de comprimentos de onda menores que os da luz visvel, sendo que a luz visvel vai de 400 a 800 nm. Alguns filtros solares funcionam absorvendo radiao UV, num processo que tambm leva decomposio das substncias ativas ali presentes, o que exige aplicaes subsequentes do protetor. Quanto maior o fator de proteo solar do filtro (FPS) mais o protetor absorve a luz UV (maior sua absorbncia). A figura ao lado mostra o espectro de absoro (absorbncia em funo do comprimento de onda da luz incidente) de trs substncias (A, B e C), todas na mesma concentrao. a) Qual dessas substncias voc escolheria para usar como um componente ativo de um protetor solar? Justifique. b) Considerando as informaes do texto da questo, redesenhe um possvel espectro de absoro da substncia que voc escolheu no item a, aps esta ter sido exposta ao sol durante algumas horas. Justifique.

(UNICAMP - 2008 - 1afase - Questo 2) TEXTO 9 COLETNEA Na 48. sesso da Comisso de Narcticos e Drogas da ONU, os EUA encabearam uma coalizo que rejeitou a proposta feita pelo Brasil de incluir os programas de reduo de danos no conceito de Sade como um direito bsico do cidado. A reduo de danos uma estratgia pragmtica para lidar com usurios de drogas injetveis. Disponibiliza seringas descartveis ou mesmo drogas de forma controlada. Procura manter o viciado em contato com especialistas no tratamento mdico e tem o principal objetivo de conter o avano da Aids no grupo de risco, evitando o uso de agulhas infectadas. Apesar de soar contraditrio primeira vista, o programa um sucesso comprovado pela classe cientfica. O Brasil um dos pases mais bem-sucedidos na estratgia, assim como a Gr-Bretanha, o Canad e a Austrlia. O Ministrio da Sade brasileiro, por exemplo, estima que os programas de reduo de danos foram capazes de diminuir em 49% os casos de Aids em usurios de drogas injetveis entre 1993 e 2002. A posio norte-americana reflete as polticas da Casa Branca, que se preocupou, por exemplo, em retirar a palavra camisinha de todos os sites do governo federal. Essa mesma filosofia aloca recursos para organizaes americanas de combate Aids que atuam fora dos EUA, pregando a abstinncia e a fidelidade como remdios fundamentais na preveno da doena. (Adaptado de Arthur Ituassu, EUA atacam programas de combate AIDS. Jornal do Brasil, 12/03/2005.) O texto 9 da coletnea mostra a grande controvrsia mundial a respeito das medidas a serem adotadas na reduo de danos sade. O uso de drogas injetveis o principal alvo dos programas governamentais. Entretanto, o consumo de drogas de qualquer natureza uma questo de sade pblica. Orgnica e fisicamente, sob efeito do ecstasy (C11H15O2N), por exemplo, o indivduo sente seu corpo energizado pelo aumento do metabolismo, o que pode elevar a sua temperatura corporal a at incrveis 6 C acima da temperatura normal (hipertermia), alm de estimular uma atividade fsica intensa e a ingesto de grandes quantidades de gua. Essa ingesto excessiva de gua pode provocar a deficincia de sdio no organismo (hiponatremia), um processo, algumas vezes, letal. Pesquisas recentes com macacos mostraram que a ingesto de uma dose de 22 mg de ecstasy por kg de massa corprea mataria 50% dos indivduos (LD50). Isso, entretanto, no significa que um indivduo, necessariamente, morreria ao consumir o equivalente sua LD50. Tampouco garante que ele no venha a morrer com apenas um comprimido de ecstasy ou menos. a) A ingesto de gua pode contornar algum dos problemas relativos ao uso do ecstasy? Justifique. b) Considerando que um comprimido de ecstasy contenha, em mdia, 5 x 10-4 mol da droga, qual seria, aproximadamente, a LD50 (em comprimidos) relativa a uma pessoa que pesa 56 kg? Dados: considere vlida a LD50 dada no enunciado para o ser humano, massas molares em g mol-1: C=12, H=1, O=16 e N=14.

(UNICAMP - 2008 - 2fase - Questo 5) Se o caso era cozinhar, Rango no tinha problemas. Ele preparou a massa do bolo da festa utilizando um fermento qumico base de carbonato cido (bicarbonato) de sdio. Rango comeou bem cedo essa preparao, pois Estrondosa vivia reclamando que depois que o gs passou a ser o gs de rua, parecia que o forno havia ficado mais lento para assar. Perdido nessas maravilhas que rodeavam a atividade na cozinha, Rango se refestelava com os conceitos qumicos... a) Antes de usar o fermento, eu coloquei um pouco dele em gua e houve um desprendimento de gs. Isso me indicou que o fermento estava adequado para ser utilizado no bolo. Qual a equao qumica da reao que eu acabei de observar? b) Se a reclamao de Estrondosa sobre o gs combustvel for verdadeira, o gs liquefeito de petrleo (butano) deve fornecer uma energia maior que o gs de rua (metano), considerando-se uma mesma massa de gs queimado... Ser que essa hiptese verdadeira? Dados: entalpias de formao em kJ mol-1: butano= -126, metano= -75 , gs carbnico= -394 e gua = -242