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QUESTÃO 25

Estalactites e estalagmites são formações rochosas sedimentares que se originam, respectivamente, no teto e no chão de grutas ou cavernas, pela deposição de carbonato de cálcio (CaCO3), arrastado pela água que goteja do teto. Nessas formações, o carbonato de cálcio reage com uma solução diluída de ácido carbônico (CO2 dissolvido em água), de acordo com a equação química, não balanceada, a seguir: CaCO3(s) + H2CO3(aq) ���� Ca

2+(aq) + HCO3

-(aq)

A partir dos valores dos calores de formação medidos a 25 0C apresentados abaixo, encontra-se que o ∆H0 para a reação em questão, expresso em kJ, é aproximadamente igual a:

A) - 4,6 B) - 20,0 C) - 160,5 D) - 294,0

Resposta: alternativa (B) Conteúdo: Termoquímica (2º ano) Resolução: Quando são fornecidos os calores de formação das substâncias que participam da transformação, pode-se determinar a variação de entalpia (∆H) do processo fazendo-se a seguinte generalização. ∆H = [∑n. H0f (produtos)] – [∑n. H0f (reagentes)]

1º passo: verificar se a equação que representa o processo está devidamente balanceada. 2º passo: multiplicar o calor de formação de cada substância pelo respectivo coeficiente estequiométrico. 3º passo: realizar os cálculos necessários CaCO3(s) + H2CO3(aq) � Ca2+

(aq) + 2HCO3-(aq)

-1.207,10 -699,65 -542,83 2.(-692) ∆H0 = [(-542,83) + 2.(-692)] – [(-1.207,10) + (-699,65)] ∆H0 = [-1926,83] – [- 1906,75] = - 1926,83 + 1906,75 ∆H0 = - 20,08 kJ

QUESTÃO 26

Uma célula eletroquímica opera baseada na reação de oxidação-redução apresentada a seguir:

Mn(OH)2(s) + H2O2(aq) � MnO2(s) + 2H2O(ℓ)

Durante a operação dessa célula por 45 segundos, 0,136 g de MnO2 é produzido. Considerando que nesse processo estão envolvidos 2 mols de elétrons, a corrente elétrica, em Ampére, produzida pela célula será:

Dados: Massas molares (g/mol): O=16; Mn=55, 1F = 96.500 C

A) 301 B) 156 C) 45 D) 6,7

Resposta: alternativa (D) Conteúdo: eletroquímica (3º ano) Resolução: Notamos que cada íon manganês II, Mn2+, sofreu oxidação até íon manganês IV, Mn4+. Logo 1 mol de íons manganês II, irá perder 2 mols de elétrons, conforme foi informado no próprio texto. Sabemos também um mol de elétrons corresponde a aproximadamente 96500 C, sabe-se também que Q = i(A) . t(s), então podemos estabelecer a seguinte relação.

+2 +4

Mn(OH)2 � 2e- + MnO2 2. 96500C - - - - 87g i(A). t(s) - - - - 0,136g

i(A) = 6,704

QUESTÃO 27

Um dos métodos de preparação de catalisadores suportados é o de deposição-precipitação, que consiste na precipitação de um sal metálico sobre uma superfície de óxido, a partir da mistura do sal metálico, uréia e o suporte à temperatura ambiente. Uma das etapas do processo de síntese é a hidrólise da uréia, representada pela equação química a seguir: CO(NH2)2 + 3H2O � 2NH4

+ + CO2 + 2OH-

Considerando que, sob determinadas condições, a reação apresente um rendimento de 60%, a massa de uréia, em gramas, que deve ser utilizada para se obter 880 g de CO2 é de___________ e os íons hidroxila gerados no meio reacional provocam um(a) ________ no pH da solução. A alternativa que completa corretamente as lacunas é: Dados: Massas molares (g/mol): H = 1; C = 12; N = 14; O = 16 A) 1.200 – aumento B) 1.200 – diminuição C) 2.000 – aumento D) 2.000 – diminuição

Resposta: alternativa (C) Conteúdo: Cálculos estequiométricos (2º ano) Resolução: Temos que estabelecer uma relação entre a massa de uréia, CO(NH2)2, consumida, e a massa de gás carbônico, CO2, produzida, no caso 880g. Massa molar da uréia [CO(NH2)2)] = 60g/mol Massa molar do gás carbônico (CO2) = 44g/mol CO(NH2)2 - - - - - - CO2 60g - - - - - - - - - - 44g Massa - - - - - - - - - 880g Massa = 1200g de uréia. No enunciado se diz, porém, que o rendimento da reação é de 60%, o que indica que apenas 60% da massa inicial de uréia foi aproveitada na reação. Para calcularmos a massa

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total de uréia (massa que reagiu + massa que deixou de reagir) basta estabelecermos a seguinte relação. Massa que reagiu: 60% - - - - - - - 1200g de uréia Massa total: 100% - - - - - - m m = 2000g de uréia A formação de íons hidróxido, OH-, promovem um aumento do pH.

QUESTÃO 28

O ácido caprílico (octanóico) é uma das substâncias responsáveis pelo odor desagradável exalado por algumas pessoas quando estão suadas. Dados: Massas molares (g/mol): H=1; C=12; O=16 Em relação a este ácido e sua estrutura é CORRETO afirmar: A) Tem fórmula molecular C8H16O. B) Apresenta um heteroátomo na sua cadeia carbônica. C) A massa de 0,25 mol do ácido é 0,36 g. D) Sua estrutura apresenta dois carbonos primários.

Resposta: alternativa (D) Conteúdo: Introdução a química orgânica (2 e 3 ano) Resolução: O prefixo oct, indica que o composto possui oito carbonos. O infixo an indica que as ligações entre os carbonos são simples, e o sufixo óico, indica que se trata de um ácido carboxílico. Com essas informações podemos então escrever sua fórmula estrutural. p s s s s s s p CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH Adotando o código p para primário e s para secundário, teremos dois carbonos primários e seis secundários. A fórmula molecular é C8H16O2, e o ácido possui uma cadeia aberta, homogênea, saturada e normal. A massa molar dessa substância é [(C =12 X 8) + (H = 1 x 16) + (O = 16 x 2)] = 144g/mol. 1 mol - - - - - - 144g 0,25 mol - - - - m m=36g

QUESTÃO 29

Cerca de 30% dos elementos químicos são essenciais ou importantes à saúde humana. A Tabela abaixo relaciona dez destes. O oxigênio é o único elemento que pode ser usado pelo corpo em sua forma elementar, enquanto os demais somente podem ser usados se previamente combinados com outros elementos.

Analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa CORRETA. I – Dos dez elementos citados são metais: sódio, fósforo, potássio, cálcio, zinco e selênio.

II – Elementos são substâncias que contêm átomos do mesmo tipo, isto é, todos os átomos de um mesmo elemento têm o mesmo número atômico (mesmo número de prótons).

III – Carbono, oxigênio e flúor são elementos do mesmo período da tabela periódica enquanto sódio e potássio são elementos de um mesmo grupo.

IV – A primeira energia de ionização do cálcio é maior que a primeira energia de ionização do selênio, enquanto que a eletronegatividade do flúor é maior que a eletronegatividade do oxigênio.

V – O elemento oxigênio forma duas variedades alotrópicas; uma delas, mais abundante, é o oxigênio comum (O2) e a outra, o ozônio (O3). Estão CORRETAS apenas: A) II, IV e V. B) II, III e V. C) I e V. D) I, II e IV.

Resposta: alternativa (B) Conteúdo: Classificação periódica dos elementos, propriedades periódicas e alotropia. Resolução: Afirmação (I): Incorreta. Os elementos fósforo(P) e selênio (Se) são não metais. Afirmação (II): Correta. Os elementos químicos são as substâncias mais simples existentes na natureza. Essas substâncias são denominadas de substâncias elementares. Veja alguns exemplos: Grafite: substância constituída pelo elemento carbono. Alumínio: substância constituída pelo elemento alumínio. Neônio: substância constituída pelo elemento neônio. Afirmação (III): Correta. Carbono, Oxigênio e flúor possuem as seguintes configurações eletrônicas.

6C = 1s2 2s2 2p2 = 2 camadas eletrônicas = 20 período, grupo 4A ou 14.

8O = 1s2 2s2 2p4 = 2 camadas eletrônicas = 20 período, grupo 6A ou 16.

9F = 1s2 2s2 2p5 = 2 camadas eletrônicas = 20 período, grupo 7A ou 17.

11Na = 1s2 2s2 2p6 3s1 = 3 camadas eletrônicas = 30 período, grupo 1A ou 1.

19K = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 = 4 camadas eletrônicas = 40 período, grupo 1A ou 1. Afirmação (IV): Incorreta.

20Ca = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 = 4 camadas = 40 período, grupo 2A ou 2.

34Se = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 = 4 camadas = 40 período, grupo 6A ou 6.

20Ca e 34Se pertencem ao mesmo período. No mesmo período quanto maior a carga nuclear (número atômico), menor o raio atômico e maior o potencial de ionização, portanto, o primeiro potencial de ionização do cálcio, 20Ca, é menor que o primeiro potencial de ionização do selênio, 34Se. Poderíamos também lembrar que de uma forma geral os metais, como é o caso do cálcio, apresentam menores energias de ionização que os ametais, como é o caso do selênio.

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Afirmação (V): Alotropia é o fenômeno onde o mesmo elemento químico, forma substâncias simples diferentes, denominadas de formas ou variedades alotrópicas. Os principais elementos que apresentam alotropia são o carbono, oxigênio, fósforo e enxofre. O elemento oxigênio forma as variedades alotrópicas gás oxigênio, O2, (o mais estável, por isso o mais abundante), e o ozônio, O3, menos estável e por isso menos abundante.

QUESTÃO 30

O bicarbonato de sódio sólido é um fermento químico utilizado na fabricação de bolos. Quando aquecido este sal se decompõe de acordo com a equação abaixo. A expansão dos gases favorece o crescimento do bolo. NaHCO3(s) � Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) Para esta reação é CORRETO afirmar que: A) A produção de gás carbônico é aumentada se no sistema em equilíbrio houver a adição de dois mols de bicarbonato de sódio sólido. B) A expressão matemática para a constante de equilíbrio é Kc = [CO2] [H2O] C) A decomposição do bicarbonato de sódio é favorecida se a reação ocorrer em um recipiente hermeticamente fechado. D) A remoção de água diminui a produção de gás carbônico.

Resposta: alternativa (B) Conteúdo: Equilíbrio químico (3º ano) Resolução: a) Incorreta: A adição ou remoção de um sólido puro não promove deslocamento de equilíbrio. b) Correta: Na expressão matemática do Kc, não figuram sólidos puros, logo para o referido equilíbrio teremos a expressão. Kc = [CO2][H2O] c) Incorreto: Um sistema hermeticamente fechado não permite troca de calor com o ambiente, logo não poderíamos transferir calor para o bicarbonato sofrer decomposição. d) Incorreto: A remoção de um participante promove deslocamento do equilíbrio no sentido que forma esse participante, logo ao removermos a água, haverá deslocamento para a direita, aumentando a produção de gás carbônico.