Questões de Química - UNICAMP | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2007)Alguns textos da coletnea deixam claro que o Brasil, em razo de suas condies climticas, apresenta grande potencial para a produo de combustveis renovveis a partir de produtos agrcolas. O etanol j uma realidade h mais de vinte anos e agora o biodiesel comea a ser produzido, em escala industrial, a partir de leos vegetais. Uma das possibilidades para a obteno desse leo vegetal a soja. A soja contm cerca de 20% (massa/massa) de leo comestvel no gro seco, enquanto cada tonelada de cana fornece, em mdia, 80 litros de etanol. Um fato qumico interessante que esse leo comestvel pode ser transformado em biodiesel pela reao de transesterificao com etanol em condies apropriadas. a) Com que outro nome o etanol tambm conhecido? b) Sabendo-se que o leo de soja e o etanol tm densidades muito prximas, aproximadamente 0,80 g/cm3 temperatura ambiente, qual cultura produziria maior quantidade de lquido (leo ou lcool), a soja ou a cana-de-acar, considerando-se uma produtividade mdia de 2600 kg de gros de soja por hectare e a da cana como 80 toneladas/hectare? Justifique com clculos. c) A reao de transesterificao a que o texto faz aluso a transformao de um ster em outro. Qual a frmula estrutural do ster mais simples que se conhece?

(UNICAMP - 2007)Os insetos competem com o homem pelas fontes de alimento. Desse modo, o uso de defensivos agrcolas uma arma importante nessa disputa pela sobrevivncia. As plantas tambm se defendem do ataque dos insetos e algumas delas desenvolveram efi cientes armas qumicas nesse sentido. Um dos exemplos mais ilustrativos dessa capacidade de defesa so os piretrides. Abaixo est representada a frmula estrutural de um piretride sinttico utilizado como inseticida: A estrutura dos piretrides bastante particular, tendo em comum a presena de um anel de trs membros. a) Reproduza no caderno de respostas a parte da frmula estrutural delimitada pela linha tracejada. Substitua os retngulos por smbolos de tomos, escolhendo-os dentre os do segundo perodo da tabela peridica. b) Qual o valor aproximado dos ngulos internos entre as ligaes no anel de trs membros? c) Considerando a frmula estrutural apresentada, que tipo de isomeria esse composto apresenta? Justifique sua resposta, representando o fragmento da molcula que determina esse tipo de isomeria.

(UNICAMP - 2007)As frutas so produtos agrcolas de grande importncia comercial e nutricional. Em sua comercializao, podem ocorrer problemas de transporte, de conservao e de consumo. Para evitar danos de armazenamento e transporte, elas so colhidas ainda verdes, sendo, neste estgio, imprprias para o consumo. Por ddiva da natureza, algumas dessas frutas amadurecem mesmo aps a colheita. Esse processo pode ser controlado artificialmente. Essas frutas a que se faz aluso, quando colocadas em um recinto fechado, e tratadas com etileno ou acetileno gasosos, tm seu processo de amadurecimento acelerado. Esse fato conhecido desde 1940, quando se descobriu que a liberao de gs etileno pelas frutas ctricas essencial para o seu amadurecimento. a) Em vista dessas informaes, que procedimento muito simples voc poderia utilizar em sua casa para acelerar o amadurecimento de frutas ctricas? Descreva resumidamente o procedimento. b) Dispondo-se de carbeto de clcio, possvel utiliz-lo para acelerar o amadurecimento de frutas. Justifique esta afirmao com uma equao qumica. c) Os dois gases apresentados no texto, sob mesma condio de temperatura e presso, tm densidades muito prximas, mas um deles mais denso. Qual o mais denso? Justifique sua resposta.

(UNICAMP - 2007)A verificao de uma das propriedades do solo consiste em suspender uma amostra de 5,0 cm3do solo em um volume de 100 mL de uma soluo aquosa de acetato de clcio por certo tempo e sob agitao vigorosa. Depois da decantao, o sobrenadante separado e titulado com uma soluo aquosa de hidrxido de sdio de concentrao conhecida. a) Segundo esse procedimento, qual propriedade do solo pode-se supor que se pretende determinar? Justifique sua resposta. b) No procedimento de titulao acima mencionado, o que deve ser feito para que o ponto final possa ser observado? c) Escreva a equao qumica da reao envolvida nessa titulao

(UNICAMP - 2007)Um artigo publicado no The Agronomy Journal de 2006 trata de um estudo relacionado fixao de nitrognio por uma planta forrageira que se desenvolve bem em um solo cido. Essa planta tem o crescimento limitado pela baixa fixao de nitrognio. O objetivo central do trabalho era verificar como uma cultura de alfafa, cultivada junto forrageira citada, poderia melhorar o crescimento da forrageira, aumentando a fixao de nitrognio. Relata o artigo que o terreno a ser adubado foi subdividido em cinco partes. Cada parte foi adubada com as seguintes quantidades fixas de nitrato de amnio, a cada vez: 0; 28; 56; 84; 112 kg/ha. As adubaes foram repetidas por 15 vezes em perodos regulares, iniciando-se no comeo de 1994 e encerrando-se no final de 1996. Para monitorar a fixao de nitrognio, os pesquisadores adicionaram uma pequenssima quantidade conhecida de nitrato de amnio marcado () ao nitrato de amnio comercial a ser aplicado na plantao. a) Do ponto de vista da representao qumica, o que significa o sobrescrito 15 junto ao smbolo N? b) Suponha duas amostras de mesma massa, uma de e a outra de . A quantidade de nitrognio (em mol) na amostra de maior, igual ou menor do que na amostra de ? Justifique sua resposta. c) Considere que na aplicao regular de 28 kg/ha no sobrou nem faltou adubo para as plantas. Determine, em mol/ha, que quantidade desse adubo foi aplicada em excesso na parte que recebeu 112 kg/ha, ao final do primeiro ano de estudo.

(UNICAMP - 2007)A aplicao de insumos qumicos na atividade agrcola pode representar uma fonte de problemas ambientais e econmicos, se no for feita corretamente. Em um estudo realizado para monitorar as perdas de um agrotxico em uma plantao de tomates, uma soluo aquosa de um sal duplo de cobre foi aplicada por pulverizao. As perdas para o solo e para o ambiente foram determinadas por anlise qumica do cobre. a) A quantidade total (em gramas) de um agrotxico (Q) pulverizado numa rea pr-determinada do tomatal pode ser obtida conhecendo-se algumas grandezas. Escreva uma equao matemtica que permita calcular Q, escolhendo entre as grandezas: t (tempo de pulverizao em segundos); T (temperatura em kelvin); V (vazo de soluo pulverizada em L s-1); F (massa de soluo pulverizada em kg s-1); C (concentrao do agrotxico no lquido pulverizado em mol L-1); P (porcentagem em massa de agrotxico por massa de lquido); M (massa molar do agrotxico). b) Sabendo-se que o agrotxico utilizado um hidroxi-cloreto de cobre, e que a sua massa molar de 213,4 g mol-1, escreva a sua frmula. c) De acordo com a frmula do agrotxico, em que estado de oxidao encontra-se o cobre? Justifique sua resposta.

(UNICAMP - 2007)Quando se utiliza um biossistema integrado numa propriedade agrcola, a biodigesto um dos processos essenciais desse conjunto. O biodigestor consiste de um tanque, protegido do contato com o ar atmosfrico, onde a matria orgnica de efluentes, principalmente fezes animais e humanas, metabolizada por bactrias. Um dos subprodutos obtidos nesse processo o gs metano, que pode ser utilizado na obteno de energia em queimadores. A parte slida e lquida que sobra transformada em fertilizante. Dessa forma, faz-se o devido tratamento dos efluentes e ainda se obtm subprodutos com valor agregado. a) Sabe-se que a entalpia molar de combusto do metano de -803 kJ/mol; que a entalpia molar de formao desse mesmo gs de -75 kJ/mol; que a entalpia molar de formao do CO2 de -394 kJ/mol. A partir dessas informaes, calcule a entalpia molar de formao da gua nessas mesmas condies. No aparelho digestrio de um ruminante ocorre um processo de fermentao de hexoses, semelhante ao que ocorre nos biodigestores. A equao abaixo tem sido utilizada para representar essa fermentao: b) Considere a seguinte afirmao: o processo de fermentao digestiva de ruminantes contribui para o aquecimento global. Voc concorda? Responda SIM ou NO e explique sua resposta. c) Qual seria o nmero de moles de gs metano produzido na fermentao de 5,8 quilogramas de hexose ingeridos por um ruminante?

(UNICAMP - 2007)O boro um micronutriente para plantas com importante papel no processo de germinao e na formao de frutos, de gros e de sementes. A solubilidade dos sais de boro em gua constitui um problema para a correo da deficincia desse elemento, que facilmente arrastado pela chuva. Esse problema pode ser contornado pelo uso de materiais que adsorvam os sais de boro, liberando-os lentamente para a umidade do solo. O grfico abaixo mostra a quantidade de boro adsorvido (Y/m) por alguns materiais em funo da concentrao do boro em soluo aquosa De acordo com o grfico: a) Dos materiais em questo, qual o mais eficiente para a reteno do boro? Justifique sua resposta. b) Para uma concentrao de boro de 600 mol mL-1, quanto o material do item a adsorve a mais que o solo em mol de boro por tonelada? c) Entre as concentraes de 300 e 600 mol mL-1, as adsores podem ser descritas, aproximadamente, por retas. Levando isso em conta, escreva, para o caso da lama de esgoto, a equao da reta que correlaciona Y/m com C.

(UNICAMP - 2007)No mundo do agronegcio, a criao de camares, no interior do nordeste brasileiro, usando guas residuais do processo de dessalinizao de guas salobras, tem se mostrado uma alternativa de grande alcance social. A dessanilizao consiste num mtodo chamado de osmose inversa, em que a gua a ser purificada pressionada sobre uma membrana semipermevel, a uma presso superior presso osmtica da soluo, forando a passagem de gua pura para o outro lado da membrana. Enquanto a gua dessalinizada destinada ao consumo de populaes humanas, a gua residual (25 % do volume inicial), em que os sais esto concentrados, usada para a criao de camares. a) Supondo que uma gua salobra que contm inicialmente 10.000 mg de sais por litros sofre a dessalinizao conforme descreve o texto, calcule a concentrao de sais na gua residual formada em mg L-1. b) Calcule a presso mnima que deve ser aplicada, num sistema de osmose inversa, para que o processo referente ao item a acima tenha incio. A presso osmtica de uma soluo pode ser calculada por uma equao semelhante dos gases ideais, onde n o nmero de moles de partculas por litro de soluo. Para fins de clculo, suponhaque todo o sal dissolvido na gua salobra seja cloreto de sdio e que a temperatura da gua seja de 27 C. Dado: constante dos gases, R = 8.314 Pa L K-1 mol-1. c) Supondo que toda a quantidade (em mol) de cloreto de sdio do item b tenha sido substituda por uma quantidadeigual (em mol) de sulfato de sdio, pergunta-se: a presso a ser aplicada na osmose nova soluo seria maior, menor ou igual do caso anterior? Justifique sua resposta

(UNICAMP - 2007)Uma hexose, essencial para o organismo humano, pode ser obtida do amido, presente no arroz, na batata, no milho, no trigo, na mandioca, ou da sacarose proveniente da cana-de-acar. A sua frmula estrutural pode ser representada como uma cadeia linear de carbonos, apresentando uma funo aldedo no primeiro carbono. Os demais carbonos apresentam, todos, uma funo lcool, sendo quatro representadas de um mesmo lado da cadeia e uma quinta, ligada ao terceiro carbono, do outro lado. Essa mesma molcula (hexose) tambm pode ser representada na forma de um anel de seis membros, com cinco tomos de carbono e um de oxignio, j que o oxignio do aldedo acaba se ligando ao quinto carbono. a) Desenhe a frmula estrutural linear da hexose de modo que a cadeia carbnica fique na posio vertical e a maioria das funes lcool fique no lado direito. b) A partir das informaes do texto, desenhe a estrutura cclica dessa molcula de hexose.

(UNICAMP - 2006 - 2 FASE )No palco da vida, qualquer que seja o enredo, comparece, de modo inevitvel, o drama da doena. Em suas mltiplas formas, a doena pode se apresentar de modo isolado, afetando indivduos em particular ou, no auge do espetculo, pode entrar em cena desempenhando papel epidmico, atingindo grandes multides. No confronto com tais sofrimentos, a humanidade tenta entender o enredo. Alguns se conformam e deixam-se levar como folhas na enxurrada, j que a deciso dos destinos est fora de seu alcance: as doenas seriam castigos dos deuses. Outros lutam desesperadamente contra este mal, j que ele seria resultado de trgicas casualidades que devem ser combatidas com firmeza e sem descanso. Outros, ainda, julgam que as doenas nada mais so que remdios para males maiores, pois refletiriam maneiras de a natureza ajustar a si mesma. Independentemente do conceito filosfico ou da opinio de cada um em relao doena, isto , quer ela seja entendida como casualidade, castigo ou remdio, parece justo o direito de procurar o remdio para o castigo, o remdio para a casualidade, ou o remdio para o remdio. Assim, na luta para vencer tais adversidades, a humanidade tem desenvolvido, ao longo da sua histria, mltiplos procedimentos teraputicos e de higiene. Dentre eles est a utilizao de medicamentos de ao qumica, ou bioqumica, constituindo a base das Cincias Farmacuticas. Esta prova aborda, embora de modo superficial, esse tipo de conhecimento, procurando mostrar a importante contribuio da Qumica nesse campo. O medicamento dissulfiram, cuja frmula estrutural est representada abaixo, tem grande importncia teraputica e social, pois usado no tratamento do alcoolismo. A administrao de dosagem adequada provoca no indivduo grande intolerncia a bebidas que contenham etanol. a) Escreva a frmula molecular do dissulfiram. b) Quantos pares de eltrons no compartilhados existem nessa molcula? c) Seria possvel preparar um composto com a mesma estrutura do dissulfiram, no qual os tomos de nitrognio fossem substitudos por tomos de oxignio? Responda sim ou no e justifique.

(UNICAMP - 2006 - 1 FASE )A utilizao do gs natural veicular (GNV) j uma realidade nacional no transporte de passageiros e de mercadorias, e vem crescendo cada vez mais em nosso pas. Esse gs uma mistura de hidrocarbonetos de baixa massa molecular, em que o componente majoritrio o mais leve dos alcanos. o combustvel no renovvel que tem menor impacto ambiental. Sua combusto nos motores se processa de forma completa sendo, portanto, baixssima a emisso de monxido de carbono. a) O principal constituinte do GNV o mais simples dos hidrocarbonetos de frmula geral CnH2n+2. Escreva o nome e desenhe a frmula estrutural desse constituinte. b) Nos postos de abastecimento, os veculos so comumente abastecidos at que a presso do seu tanque atinja 220 atmosferas. Considerando que o tanque do veculo tenha uma capacidade de 100 litros, qual deveria ser o volume do tanque se essa mesma quantidade de gs fosse armazenada presso de uma atmosfera, e mesma temperatura? c) Considerando que, na combusto, o principal componente do GNV seja totalmente convertido a dixido de carbono e gua, escreva a equao qumica para essa reao.

(UNICAMP - 2006 - 1 FASE )O biodiesel um combustvel alternativo que pode ser produzido a partir de leos vegetais, novos ou usados, ou gorduras animais, atravs de um processo qumico conhecido como transesterificao ou alcolise. Nesse processo, molculas de lcool substituem a do glicerol (glicerina) no ster de partida (leo ou gordura), liberando essa molcula. A massa reacional final constituda de duas fases lquidas imiscveis. A fase mais densa composta de glicerina bruta, impregnada com excessos utilizados de lcool, gua e impurezas, e a menos densa uma mistura de steres metlicos ou etlicos, conforme a natureza do lcool utilizado na reao de transesterificao. a) De acordo com as informaes do texto, aps o processo de transesterificao, qual fase interessa na obteno do biodiesel, a inferior ou a superior? Justifique. b) O biodiesel no contm enxofre em sua composio. Com base nessa informao, pode-se afirmar que A combusto do biodiesel apresenta vantagens em relao do diesel do petrleo, no que diz respeito ao fenmeno da chuva cida? Justifique sua resposta. c) O Brasil consome anualmente cerca de 36 bilhes de litros de leo diesel, sendo 10% importados j refinados, enquanto a produo de leos vegetais de 3,6 bilhes de litros, aproximadamente. Se desse leo vegetal restassem 50% como resduo e esse resduo fosse transformado em biodiesel, em quantos por cento seria diminuda a importao de leo diesel j refinado? Considere que o volume de biodiesel produzido seja igual ao do material de partida. Mostre os clculos.

(UNICAMP - 2006 - 2 FASE )A dor pode resultar do rompimento de tecidos onde se formam vrias substncias, como as prostaglandinas, que a potencializam. Fundamentalmente, essas molculas apresentam um anel saturado de cinco tomos de carbono, contendo duas cadeias laterais vizinhas, sendo que cada uma possui uma dupla ligao. Uma das cadeias laterais contm sete tomos de carbono, incluindo o carbono de um grupo cido carboxlico terminal e a dupla ligao entre os carbonos 2 e 3 a partir do anel. A outra cadeia contm oito tomos de carbono, com um grupo funcional hidroxila no terceiro carbono a partir do anel e a dupla ligao entre os carbonos1 e 2 a partir do anel. a) Desenhe a frmula estrutural da molcula descrita no texto. b) Identifique com um crculo, na frmula do item a, um carbono assimtrico. c) Calcule a massa molar da prostaglandina.

(UNICAMP - 2006 - 2 FASE)O cloridrato de atomoxetina, um inibidor seletivo da recaptao de adrenalina, recomendado para o tratamento de hiperatividade e deficit de ateno, pode ser representado, simplificadamente, por . Como medicamento, ele pode se apresentar em cpsulas com 30 mg do cloridrato, administradas exclusivamente por via oral. a) Mostre, com uma equao qumica, a dissociao desse medicamento em gua. b) Ao se dissolver esse medicamento em gua, o meio se tornar cido, bsico ou neutro? Justifique. c) Suponha que algum que no consiga engolir cpsulas tenha dissolvido completamente o contedo de uma delas em 50 mL de gua. Qual a concentrao do cloridrato de atomoxetina em grama por litro de gua nessa soluo?