ISimuladoFUVEST2012– 1ªFase Questão 1 O álco álcool ol etíl etílic ico o (eta (etano nol) l), , em sua sua vari variad ada a apli aplica caçã ção, o, podeserutilizadocomocombustível.NoBrasil,voltou a ser incent incentiva ivado do como como alte alterna rnati tiva va à gaso gasolin lina, a, que é derivada derivada do petróleo petróleo. . Como parte parte desse desse incentiv incentivo, o, a Embraer Embraer (Empresa (Empresa Brasile Brasileira ira de Aeronáut Aeronáutica ica) ) lançou lançou umaviãototalmentemovidoaálcool.Ocarroaálcool também voltou a ganhar incentivos e teve sua produçãoaumentada.Emnossopaís,amaiorparteda produç produção ão do álco álcool ol etíli etílico co ocor ocorre re pela pela fermen fermenta taçã ção o diretadocaldoextraídodacanadeaçúcar. Ambienta Ambientalist listas as alegam alegam que o uso do álcool álcool reduziri reduziria a emmuitoapoluiçãonasgrandescidades,melhorando aqualidadedoar.Doiscarros,ummovidoaálcooleo outro outro a gasolin gasolina,consome a,consomem m 50 litrosdos litrosdos respect respectivos ivos comb combus ustí tíve veis is para para perc percor orre rer r uma uma cert certa a dist distân ânci cia. a. Consid Considera erando ndo que todo todo combu combustí stível vel seja seja consu consumid mido o nos nos dois dois caso casos, s, qual qual seri seria a a mass massa a apro aproxi xima mada da de dióxi dióxido do de carbo carbono no que o carro carro a álco álcool ol deixar deixaria ia de lançarnaatmosfera? Dados: Dados: Massas Massas molares: molares: C 2H5OH = 46 g/mo g/mol; l; C 8H18 = 114g/mol;CO 2=44g/mol 3 Densidad Densidade e do álcool álcool (etanol (etanol) ) = 0,80 g/cm g/cm Densidad Densidade e 3 dagasolinacomum=0,70g/cm Equaçãodecombustãocompletadoálcooletílico: C2H5OH+3O 2 → 2 CO 2+3H 2O
R e n o s o l u ç f i n a ã o l
Consi Consider derand ando o que, que, após após a solub solubil iliz izaçã ação o 71 u variaçã do sal, nãoocorreu nãoocorre variação o de volume,a volume,a densidad densidade e aproximadadoobjetosólidoé a)1,30g/mL.b)1,20g/mL.c)1,05g/mL. d)1,15g/mL.e)1,10g/mL.
Questão 3 "
Sabendo-sequeodeutério ! # (D)éisótopodohidro!
gênio ! " , que que os volu volume mes s de um mol mol de H2O ou de D2OsãopraticamenteiguaisequeadensidadedeH2O aumadadatemperaturaéiguala1,0g/mL,écorreto afirmar que a densidade de D2O nessa mesma temperaturaé,aproximadamente, a) 1,0 g/mL b) 1,1 g/mL c) 1,3 g/mL d)2,0g/mLe)3,0g/mL Dado:massasmolaresemg/mol:H=1;D=2;O=16.
Questão 4 Algu Alguns ns atle atleta tas, fo as ileg ilegal , faze fa zem us uma 7s,2de – form Qrma u es e tãal, tã o A An nm u la luso ao dde a uma clas classe se de subs substâ tânc ncia ias s quím químic icas as conh conhec ecid idas as como como anab anabol oliz izan ante tes, s, que que cont contri ribu buem em para para o aume aument nto o da massa ssa musc muscul ula ar. A segui eguirr, são são repr epresent senta adas as estruturas de quatro substâncias usadas como anabolizantes.
Equaçãodecombustãocompletadagasolina: C8H18+25/2O 2→8CO 2+9H 2O a)76,5kgb)88,0kgc)31,5kg d)10,5kge)162,0kg
Questão 2 Uma Uma sér série de cinco nco sol soluçõ uções foi foi prepa eparada rada pel pela solubi solubili liza zaçã ção o de difer diferent entes es quanti quantidad dades es de NaCl em 1000 1000 g de água. água. Um mesmoobje mesmoobjeto to sóli sólido, do, deforma deforma irregul irregular, ar, foi coloca colocado do cuidados cuidadosame amente nte na superfíci superfície e dessas dessas soluções soluções. . O posicion posicionamen amento to desse desse objeto objeto em cadasoluçãoestárepresentado,nasfigurasabaixo: Com bas base nas nas estr strutu uturas quí químic micas, consi nsider dere as afirmativasaseguir. I. A fórmula molecular do anabolizante 4 é C21H32N2O. II. Osanabolizantes1e3apresentamanelaromático. III. Osanabolizantes1e2sãoisômerosdefunção. IV. Osanabolizantes1,2,3e4apresentamafunção álcool. 1 QuímicaSemSegredos www.quimicasemsegredos.com
Assinaleaalternativacorreta. a)SomenteasafirmativasIeIIIsãocorretas. b)SomenteasafirmativasIeIVsãocorretas. c)SomenteasafirmativasIIeIVsãocorretas. d)SomenteasafirmativasI,IIeIIIsãocorretas. e)SomenteaafirmativaIVécorreta.
Questão 5 Odiagramaaseguirilustraocicloparaaformaçãode 1moldeNaC l (s)apartirdeseuselementosemseus estados-padrão, com os reagentes e produtos mantidosa1atme298K.
2FeTiO3+7C l 2+6C→2TiC l 4+2FeC l 3+6CO TiCl 4+2Mg→Ti+2MgC l 2 Se,apartirde950kgdeminério,sãoobtidos240kgde titânio, o teor de FeTiO 3 no minério, admitindo rendimentode100%,seráiguala a)70%b)75%c)80%d)90%e)95%
Questão 7 Aolongodotempo,osprocessosquímicosvêmsendo utilizados pelo homem para proporcionar bem estar, conforto, segurança, entre outros. Como exemplo de substânciaquímicadegrandeutilidade,podemoscitar oácidofosfórico(H3PO4),queéutilizadonafabricação de fertilizantes e como acidulante em bebidas. A seguir, são apresentadas algumas reações químicas envolvendo o ácido fosfórico. Entre as reações químicas abaixo, assinale a que está corretamente balanceada. a) 2 H3PO4 + 2 NaOH
→
Na2HPO4 + 2 H2O
b) 2 H3PO4 + 2 Ca(OH)2
→
Ca3(PO4)2 + 6 H 2O
c) H3PO4 + 2 Al(OH)3
→
Al2(OH)3PO4 + 3 H2O
d) H3PO4 + 3 NaCl
→
2 HCl + Na3PO4
e) H3PO4 + 2 KOH
→
K2HPO4 + H2O
Questão 8 Dados: ΔHA (ΔHdeatomizaçãodoNa(s))=107,0kJ/mol ΔHD (ΔHdedissociaçãode1/2C l 2(g))=121kJ/mol ΔHI (ΔH de ionização de Na (g)) = 502, 0 kJ/mol ΔHCE(ΔHdecapturadeelétronpeloCl (g))=−355,0 kJ/mol ΔHF(ΔHdeformaçãodasubstânciaapartirdosele- mentos)=−411,0kJ/mol O ΔH de formação do retículo cristalino a partir dos íons(ΔHFRC),emkJ/moldoNaC l(s),éiguala a)−786,0kJ/mol.b)−411,0kJ/mol.c)−35,00kJ/mol. d)228,0kJ/mol.e)1141,0kJ/mol.
Quase todos os metais ocorrem na natureza, combinadoscomoutroselementosquímicos,istoé,na forma termodinamicamente mais estável. A sua extraçãoepurificação(refino),assimcomotodooseu processamento, exigem grandes quantidades de energia.Aequaçãoqueapresentaaobtençãodemetal commenorgastodeenergia,pormoldemetal,é: a) Al2O3 (s)
2 Al (s) + ³ ⁄₂ O2 (g)
∆H
= + 1 676 kJ
b) 2 Fe (s) + ³ ⁄₂ O2 (g) → Fe2O3 (s)
∆H
= – 824 kJ
c) 2 Al (s) + ³ ⁄₂ O2 (g) → Al2O3 (s)
∆H
= – 1 676 kJ
→
d) Fe2O3 (s) + 3C (s) → 2 Fe (s) + 3 CO (g) ∆H = + 491,5 kJ e) Hg (l) + ½ O2 (g) → HgO (s)
Questão 6 O titânio, massa molar 48 g/mol, é um metal com importantes aplicações na engenharia, devido a sua excelente resistência à corrosão e alta resistência mecânica,alémde serummetalleve, com densidade 3 4,5g/cm a 20°C.Naindústria,o titânioé obtidopelo processo Kroll a partir do minério ilmenita (FeTiO 3)– massamolar152g/mol),processorepresentadopelas equações:
∆H
= – 90 kJ
Questão 9 Em2010,ocorreuumterrívelacidenteambientalcom o vazamento de petróleo no Golfo do México. O vazamento, que durou meses na plataforma Deepwater Horizon, da British Petroleum, pode ter derramado4,5milhõesdebarrisdepetróleonomar. Considerandoqueumbarrilcorrespondea159litrose –1 queadensidadedopetróleoéde0,88kg.L ,qualéa quantidade de matéria (em mols) aproximada de 2
QuímicaSemSegredos www.quimicasemsegredos.com
carbono presente no petróleo derramado? Assuma queacomposiçãodopetróleoédealcanosdefórmula geralC nH2n+2. –1 (M(g.mol ):H=1,00;C=12,0) Assinaleaalternativacorreta. 10 2 23 a)4,4x10 b) 4,5 x 10 c)6,02x10 200 6 d)1,0x10 e)4,6x10
Questão 10 A fórmula a seguir representa um composto responsável pelo fenômeno da visão nos seres humanos, pois o impulso nervoso que estimula a formação da imagem no cérebro ocorre quando há interconversãoentreisômerosdestecomposto.
Questão 12 Os peixes machos de determinada espécie detectam –8 até3,66.10 gde2-feniletanol,substânciaproduzida pelafêmea,queseencontradissolvidaemummilhão delitrosdeágua. a) Considerando-se essas informações, é correto afirmar:Asolubilidadedo2-feniletanol,emágua, –11 é3,66.10 g/L. b) Amassamolardo2-feniletanolé132g/mol. c) Os peixes machos detectam as moléculas de 2feniletanol, em razão de essa substância ser um hidrocarboneto aromático e espalhar odor agradávelnaágua. d) A concentração de 2-feniletanol na água é –16 superiora3,0.10 mol/L. e) Onúmerodemoléculasde2-feniletanolporlitro de água , detectado pelo peixe macho,é igual a 8 1,8.10 . Dados:massasmolaresemg/mol: C= 12, H= 1, O= –1 16.ConstantedeAvogadro=6,0.1023mol .
Um isômero de função deste composto pertence à funçãodenominada a)éster.b)amida.c)aldeído. d)ácidocarboxílico.e)cetona.
Questão 11
Substância
Pontode fusão(℃) a1,0atm
X Y
21,0 21,8
Pontode ebulição (℃)a1,0 atm 130 131
Densidade (g/mL)
Solubilidadeem água
1,2 0,7
Insolúvel Solúvel
Atabelaevidenciaalgumaspropriedadesdassubstân- cias X e Y, que seencontram misturadas. A partir da análisedessaspropriedades,pode-seconcluir: a)AssubstânciasX eY seencontramnafasesólida,a 25°C. b) As substâncias X e Y, isoladas, são consideradas impuras. c) A mistura formada pelas substâncias X e Y é homogênea. d)AsubstânciaYéseparadadasubstânciaX,pormeio dedecantaçãomediantefunildeseparação. e)Adestilaçãofracionadaéumatécnicaeficientepara aseparaçãodassubstânciasXeY.
3 QuímicaSemSegredos www.quimicasemsegredos.com
Resolução C
Questão 1 Álcool:
m d = –– V
Questão 4 I.
m 0,80 g/cm3 = –––––––––– 50 000 cm3
E
Incorreta .
C17H28N2O
m = 40 000 g
40 kg
C2H5OH 2 CO2 46 g –––––––– 2 . 44 g 40 kg –––––––– x x = 76,5 kg m Gasolina: d = –– V m 0,70 g/cm3 = –––––––––– 50 000 cm3
m = 35 000 g
35 kg
C8H18 8 CO2 114 g –––––––– 8 . 44 g 35 kg –––––––– y y = 108,0 kg 72 Q u e s t ã o A n u la d a Deixaria de lançar CO 2 no ar: 108,0 kg – 76,5 kg = 31,5 kg Resposta: C
D
Questão 2
No experimento III, a densidade do objeto é igual à densidadedasolução,poisoobjetoestásubmerso. 71 mNaCl = 150 g mH
2
V = 1 000 mL 1 150 g d = ––––––––– 1 000 mL
Resposta:E
Questão 5
A
Utilizando o diagrama e a Lei de Hess, podemos escreveraseguinteexpressão: HF = + HA + HD + HI + HCE + HFRC – 411,0 kJ = + 107,0 kJ + 121,0 kJ + 502 kJ – 355 kJ + HFRC HFRC = – 786,0 kJ
B
H2O: M = 18 g/mol
D2O: M = 20 g/mol
dH
M = ––– V
18 g/mol 1,0 g/mL = –––––––– V
dD
M = ––– V
dD
2O
C
Somando as duas equações: 2 FeTiO3 + 7 Cl 2 + 6 C 2 TiCl 4 + 2 FeCl 3 + 6 CO
Questão 3
2O
Não possuem anel aromático. Incorreta . Não são isômeros, pois possuem fórmulas moleculares diferentes. IV. Correta . Todos os anabolizantes apresentam a função álcool (grupo OH ligado a carbono saturado).
Questão 6
d = 1,15 g/mL Resposta: D
2O
Incorreta .
Resposta:A
O = 1 000 g
m d = –– V
II. III.
20 g/mol = ––––––––– 18 mL/mol
V = 18 mL/mol
dD
2O
= 1,1 g/mL
2 TiCl 4 + 4 Mg 2 Ti + 4 MgCl 2 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 2 FeTiO3 + 7 Cl 2 + 6 C + 4 Mg 2 Ti + 4 MgCl 2 + 2 FeCl 3 + 6 CO 2 mol 2 mol 2 . 152 g ––––––––––––––––– 2 . 48 g x ––––––––––––––––– 240 kg x = 760 kg 950 kg –––––––– 100% 760 kg –––––––– y y = 80% Resposta: C
Resposta: B
7 2 – Q ue st ão A n ul ad a
73
4 QuímicaSemSegredos www.quimicasemsegredos.com
78
C
Questão 7
Questão 11
D
Aequaçãoquímicacorretamentebalanceada: H3PO4 + 2 Al (OH)3
Al 2(OH)3PO4 + 3 H 2O
Reagentes
Produtos
H: 9
H: 9
P: 1
P: 1
O: 10
O: 10
Al : 2
Al : 2
Resposta:C Resposta:D
D
Questão 8
Questão 12
As equações em que aparecem os metais como produtossãoasalternativas ae d .Aobtençãodoferro requer menor energia (menor ΔH) do que a do alumínio(maiorΔH). Resposta:D
A
Questão 9
E
2-feniletanol OH H2C — CH2
C8H10O M = 122 g/mol
1 barril –––––––– 159 L
106 L –––––––––– 3,66 . 10 –8 g
4,5 . 106 barris –––––––– x
1 L –––––––––– x
x = 715 . 10 6 L
x = 3,66 . 10 –14 g
1 L –––––––– 0,88 kg 715 . 106 L –––––––– y y = 629 .
3,66 . 10 –14 g Concentração = –––––––––––––– = 3 . 10 –16 mol/L 122 g/mol . 1 L
10 6 kg
CnH2n+2
nC
629 . 109 . n = ––––––––––– 14 n + 2
(14 n + 2) g ––––––––––– n C 629 .
109
g –––––––––––
= 44 . 10 9 mol Resposta: A
122 g ––––––––– 6 . 1023 moléculas 3,66 . 10 –14 g ––––––––– x x = 1,8 . 10 8 moléculas
desprezível
4,4 . 1010 mol
Resposta:E 81
E
Questão 10
O composto apresentado apresenta a função aldeído O
R—C
. Um isômero de função deste composto per -
H tence à função denominada O H3C — CH2 — C
cetona .
O H3C — C — CH3
H aldeído C3H6O
cetona C3H6O
Resposta: E
79
5 QuímicaSemSegredos www.quimicasemsegredos.com
© Química Sem Segredos TM Edição e Publicação (Web): Gabriel Vilella Site: www.quimicasemsegredos.com Texto por Curso e Colégio Objetivo © Curso e Colégio Objetivo
6 QuímicaSemSegredos www.quimicasemsegredos.com