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UEL Vestibular de 2008 - PROVAS DA 2º FASE : Física e Química

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O gabarito o cial provis rio estar dispon vel no endere o eletr nico www.cops.uel.br a partir das 20 h do dia 10/12/2007. F SICA 1) Um ciclista percorre as rotas 1 e 2 para se deslocar do ponto A ao ponto B, como mostrado no mapa a seguir, e registra em cada uma a dist ncia percorrida. Assinale a alternativa que apresenta os valores aproximados da dist ncia percorrida na rota 1 e na rota 2. Considere como aproxima o todos os quarteir es quadrados com 100 m de lado. As rotas 1 e 2 encontram-se pontilhadas. a) rota 1 800 m; rota 2 800 m. b) rota 1 700 m; rota 2 700 m. c) rota 1 800 m; rota 2 900 m. d) rota 1 900 m; rota 2 700 m. e) rota 1 900 m; rota 2 600 m 2) Com rela o a um corpo em movimento circular uniforme e sem atrito, considere as a rmativas seguintes: I. O vetor velocidade linear constante. II. A acelera o centr peta nula. III. O m dulo do vetor velocidade constante. IV. A for a atua sempre perpendicularmente ao deslocamento. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e IV. b) II e III. c) III e IV. d) I, II e III. e) I, II e IV. 3) A massa de um corpo de 60 g e seu volume de 100 cm3 . Considere que esse corpo esteja utuando em equil brio na gua. Qual a porcentagem de seu volume que car acima da superf cie da gua? Considere a densidade da gua igual a 1 g/cm3 . a) 30% b) 40% c) 60% d) 80% e) 90% 3 4) Na gura seguinte, est ilustrada uma engenhoca utilizada para retirar gua de po os. Quando acionada a manivela, que possui um bra o de 30 cm, a corda enrolada em um cilindro de 20 cm de di metro, ap s passar, dando uma volta completa, por um cilindro maior de 60 cm de di metro, o qual possui um entalhe para conduzir a corda sem atrito. De acordo com os conhecimentos de mec nica, qual , aproximadamente, a for a m nima que deve ser aplicada manivela para manter o sistema em equil brio? Considere que a for a peso do balde cheio de gua 100 N . a) 33 N . b) 50 N . c) 66 N . d) 100 N . e) 133 N . 5) Em um jogo de sinuca, as bolas est o dispostas como mostrado na gura a seguir. A bola branca tacada com uma for a de 100 N , que age na mesma por 0, 2 s, chocando-se contra a bola 1. Ap s a colis o, a bola 1 tamb m colocada em movimento, sendo que o ngulo entre a dire o do movimento de ambas e a dire o do movimento inicial da bola branca igual a 45o . Considerando que: cada bola tem massa igual a 0, 4 kg ; a colis o perfeitamente el stica; n o h atrito entre a mesa e as bolas; cos(45o ) = 0, 7. Assinale a alternativa que mais se aproxima do m dulo do vetor velocidade da bola branca ap s a colis o. a) 25 m/s. b) 35 m/s. c) 55 m/s. d) 65 m/s. e) 75 m/s. 4 6) Qual deve ser, aproximadamente, a massa do bloco P para que a freq ncia fundamental do som emitido pela corda inextens vel, mostrada na gura a seguir, de densidade 10 3 kg/m e comprimento d = 50 cm, seja de 440 Hz ? Considere g = 10 m/s2 . a) 2 kg . b) 5 kg . c) 10 kg . d) 20 kg . e) 30 kg . 7) Um corpo de massa m, com uma energia cin tica desprez vel em rela o sua energia potencial, est situado a uma dist ncia r do centro da Terra, que possui raio R, massa M e g = GM/R2 . Suponha que esse corpo caia em dire o Terra. Desprezando os efeitos de rota o da Terra e o atrito da atmosfera, assinale a alternativa que cont m a rela o que permite calcular a velocidade v do corpo no instante em que ele colide com a Terra. 1 1 r R 1 1 + Rr 1 1 Rr 1 1 Rr 1 1 Rr a) v 2 = 2gR2 b) v 2 = 2gR2 c) v 2 = 2gR2 d) v 2 = 2g 2 R e) v 2 = 2gR2 8) A capacidade de carga das pilhas e baterias dada na unidade A.h (Amp re hora). Se uma bateria de autom vel possui aproximadamente 44, 4 A.h de capacidade de carga, qual a capacidade de carga (q ) em Coulomb (C ) e o n mero de el trons (n) que ela pode fornecer? Considere e = 1, 6 10 19 C . a) q = 16 105 C , n = 10 1014 el trons. b) q = 160 105 C , n = 10 1024 el trons. c) q = 1, 6 105 C , n = 1 1024 el trons. n = 1 1014 el trons. 19 el trons. 4 d) q = 1, 6 10 C , e) q = 16 10 4 C, n = 1 10 9) Nas l mpadas incandescentes, encontramos informa es sobre sua tens o e pot ncia de funcionamento. Imagine associarmos em s rie duas l mpadas incandescentes, uma de 110 V , 100 W e outra de 220 V , 60 W . Nesse caso, qual dever ser, aproximadamente, o valor m ximo da tens o de alimenta o a ser aplicada neste circuito, para que nenhuma das l mpadas tenha sua pot ncia nominal excedida? Considere que o valor das resist ncias das l mpadas seja independente da tens o aplicada. a) 110 V . b) 127 V . c) 220 V . d) 250 V . e) 360 V . 5 10) Um condutor caracterizado por permitir a passagem de corrente el trica ao ser submetido a uma diferen a de potencial. Se a corrente el trica que percorre o condutor for diretamente proporcional tens o aplicada, este um condutor hmico. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, as correntes el tricas que atravessam um condutor hmico quando submetido a tens es n o simult neas de 10, 20, 30, 40 e 50 volts. a) 0,5 A; 1,0 A; 2,0 A; 4,0 A; 8,0 A. b) 0,5 A; 2,5 A; 6,5 A; 10,5 A; 12,5 A. c) 1,5 A; 3,0 A; 6,0 A; 12,0 A; 18,0 A. d) 0,5 A; 1,5 A; 3,5 A; 4,5 A; 5,5 A. e) 0,5 A; 1,0 A; 1,5 A; 2,0 A; 2,5 A. 11) Num microsc pio eletr nico de varredura (MEV), imagens s o produzidas devido incid ncia de um feixe ( no) de el trons sobre a superf cie a ser ampliada. Os el trons s o acelerados sob in u ncia de campos el tricos (Fe = q. E ) e de etidos por campos magn ticos (Fm = q. B ), podendo, portanto, varrer uma rea da v superf cie sob an lise muito maior do que o di metro do pr prio feixe de el trons. Com base nas informa es fornecidas e nos conhecimentos sobre eletricidade e magnetismo, assinale a alternativa correta. a) A de ex o de um el tron por um campo magn tico ser maior quanto maior for a intensidade desse campo e quanto maior for a sua velocidade. v b) O produto vetorial que aparece na equa o da for a magn tica implica que os vetores e B sejam perpendiculares entre si. c) El trons em repouso, imersos num campo magn tico, aceleram obedecendo 2a lei de Newton. v d) Um el tron com velocidade , atravessando uma regi o do espa o onde exista um campo magn tico B , ser desviado se o ngulo formado entre estes vetores for zero. e) Se um el tron atravessar uma regi o do espa o onde se sobreponham campos el trico e magn tico, a for a resultante sobre ele ser nula se os vetores de campo possu rem mesma dire o e sentido. 12) A gura a seguir ilustra um telesc pio refrator simples, composto por duas lentes biconvexas delgadas. Com base na gura e nos conhecimentos de tica geom trica, assinale a alternativa correta. a) Lentes bic ncavas podem convergir os raios de luz da regi o I, diminuindo assim o tamanho da imagem. b) Lentes bic ncavas podem divergir os raios de luz da regi o II, tornando-os paralelos. c) Os raios de luz que emergem na regi o IV produzir o uma imagem se projetados em uma tela (anteparo). d) Lentes biconvexas podem divergir os raios de luz da regi o III, tornando-os paralelos. e) Uma lente divergente deve ser utilizada para focar os raios de luz que emergem na regi o IV sobre um anteparo. 6 13) Pinhole, do ingl s buraco de agulha , uma c mera fotogr ca que n o disp e de lentes. Consegue-se uma imagem em um anteparo quando a luz, proveniente de um objeto, atravessa um pequeno orif cio. De acordo com os conhecimentos em tica geom trica e com os dados contidos no esquema a seguir, determine a dist ncia D, do orif cio da c mera (pinhole) at a rvore. a) 2 m. b) 4 m. c) 40 m. d) 50 m. e) 200 m. 14) A re ex o e a refra o da luz podem ser explicadas, admitindo-se que a luz tenha car ter ondulat rio, a partir do Princ pio de Huygens. Um fen meno tipicamente ondulat rio o da interfer ncia (construtiva ou destrutiva) produzida entre duas ondas quando elas se atravessam. Para que uma interfer ncia entre duas ondas luminosas, propagando-se em um meio homog neo, seja considerada completa, tanto construtiva como destrutiva, necess rio que os dois feixes de luz a) sejam coerentes, de mesma freq ncia e com mesma amplitude, e plano-polarizados em planos paralelos. b) sejam coerentes, de mesma freq ncia e com mesma amplitude, e plano-polarizados em planos perpendiculares. c) sejam independentes, com freq ncias e amplitudes diferentes, propagando-se em planos paralelos. d) sejam independentes, com freq ncias e amplitudes diferentes, e n o polarizados. e) sejam incoerentes, com freq ncias e amplitudes diferentes, propagando-se em planos anti-paralelos. 15) O calor espec co molar de um g s de 5 cal/mol K . Supondo que ele sofra varia es termodin micas isovolum tricas e que sua temperatura aumente de 20 o C para 50o C , com um n mero de moles igual a 4, qual ser a varia o da energia interna do sistema? a) 30 cal. b) 150 cal. c) 600 cal. d) 1800 cal. e) 6000 cal. 16) Considere um sistema termodin mico e analise as seguintes a rmativas. I. Para que a entropia decres a quando um g s ideal sofre uma expans o adiab tica livre, indo de um volume v1 para um volume v2 , v2 deve ser maior que v1 . II. No n vel molecular, a temperatura a grandeza que mede a energia cin tica m dia de transla o das mol culas de um g s monoat mico e a primeira lei da Termodin mica nos permite de nir a energia interna U do sistema. III. Um processo irrevers vel, em termos termodin micos, gra as dissipa o de sua energia e varia o positiva de sua entropia. IV. A segunda lei da Termodin mica pode ser enunciada da seguinte forma: a entropia do universo sempre cresce (ou permanece constante, em um processo revers vel). Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 7 17) Na parte traseira das geladeiras onde, em geral, os fabricantes colocam uma grade preta sustentando uma serpentina da mesma cor. Qual o estado do uido de refrigera o neste setor da geladeira? a) L quido, alta press o, alta temperatura. b) L quido, baixa press o, alta temperatura. c) L quido, press o atmosf rica, baixa temperatura. d) G s, alta press o, baixa temperatura. e) G s, press o atmosf rica, alta temperatura. 18) Os m ons s o part culas da fam lia dos l ptons, originados pela desintegra o de part culas p ons em altitudes elevadas na atmosfera terrestre, usualmente a alguns milhares de metros acima do n vel do mar. Um m on t pico, movendo-se com velocidade de 0, 998 c, realiza um percurso de aproximadamente 600 m durante seu tempo de vida m dia de 2 10 6 s. Contudo, o tempo de vida m dia desse m on, medida por um observador localizado no sistema de refer ncia da Terra, de 30 10 6 s. Com base nos conhecimentos sobre a Teoria da Relatividade, analise as seguintes a rmativas. Considere a velocidade da luz c = 3 108 m/s. I. Essa discrep ncia de valores explicada pelo aumento do tempo de vida m dia da part cula no sistema de refer ncia da Terra, por um fator de Lorentz no valor aproximado de 15 para a velocidade dada. II. No sistema de refer ncia da Terra, um m on com essa velocidade percorre cerca de 9.000 m. III. No sistema de refer ncia da Terra, um m on com essa velocidade percorre cerca de 3.000 m. IV. Observa es e medidas desse tipo con rmam previs es relativ sticas. Com base nos conhecimentos em F sica, assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e IV. b) II e III. c) III e IV. d) I, II e III. e) I, II e IV. 19) Usando a lei de conserva o de n meros qu nticos e analisando o esquema global da desintegra o da part cula (Csi menos) em um pr ton (p), quatro neutrinos (4 ), dois el trons (2e ) e dois f tons (2 ): p + 4 + 2e + 2 Assinale a alternativa que cont m a a rmativa correta. a) da fam lia dos m sons, tem spin de valor semi-inteiro e n o conserva o n mero qu ntico de carga total no esquema global de sua desintegra o. b) da fam lia dos b rions, tem spin de valor semi-inteiro e conserva o n mero qu ntico de carga total no esquema global de sua desintegra o. c) da fam lia dos l ptons, tem spin de valor semi-inteiro e n o conserva o n mero qu ntico de carga total no esquema global de sua desintegra o. d) da fam lia das part culas estranhas, tem spin de valor inteiro e conserva o n mero qu ntico de paridade no esquema global de sua desintegra o. e) da fam lia dos quarks, tem spin de valor semi-inteiro e conserva o n mero qu ntico de carga total no esquema global de sua desintegra o. 8 20) As part culas f tons e neutrinos s o consideradas parecidas em fun o de um prov vel valor de massa nula ou in nitesimal para os neutrinos (h estudos em andamento para a de ni o dessa massa). Analise as a rmativas a seguir: I. Os f tons s o b sons (spin m ltiplo inteiro de h/2 ) e os neutrinos s o f rmions (spin m ltiplo semiinteiro de h/2 ). II. Os neutrinos s o produzidos em intera es fracas, como na desintegra o do p on, e f tons s o produzidos, por exemplo, nas transi es eletromagn ticas de outras part culas, como o caso de um el tron, sofrendo transi o de um estado de maior valor energ tico para outro de menor valor em um dado tomo. III. Um neutrino ou (anti-neutrino) pode ser detectado mais facilmente pelo processo de absor o, como ocorre, por exemplo, quando um n utron se transforma em um pr ton mediante a absor o de um antineutrino. IV. Os f tons e os neutrinos s o capazes de provocar uma ss o nuclear em fun o de sua alta penetra o na regi o nuclear dos tomos. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e III. b) I e IV. c) II e IV. d) I, II e III. e) II, III e IV. 9 QUIMICA Leia a descri o e responda s quest es 21 e 22. O cido n trico, HN O3 , usado como mat ria-prima na produ o de fertilizantes e explosivos. O processo patenteado pela primeira vez em 1902 pelo qu mico Wilhelm Ostwald o mais importante processo industrial para a fabrica o do cido n trico. A tabela e o diagrama simpli cado mostram a produ o de cido n trico por oxida o catal tica. 850 o C , 5 atm, Pt/Rh - Etapa 1 4 N H3 (g) + 5 O2 (g) Etapa 2 2 N O (g) + O2 (g) 2 N O2 (g) Etapa 3 4 N O (g) + 6 H2 O (g) 3 N O2 (g) + H2 O (l) 2 HN O3 (aq) + N O (g) gases residuais: O2 , N O, N2 e N H3 - gua de processo reator I ar e am nia - etapa 1 trocador de calor -m ?coluna de absor o c mara II - etapa 2 etapa 3 6 gua de resfriamento ar em excesso ? solu o aquosa de cido n trico (60% em massa) Dados: - Na oxida o da am nia, etapa 1, o calor envolvido na rea o mant m o catalisador aquecido. - O reator 1 um sistema fechado. - O N O que sai pelo topo produzido dentro da coluna de absor o. - A produ o da solu o aquosa de cido n trico de 10000 kg/h. - Massas molares (g/mol) : N = 14; O = 16; H = 1. 21) S o feitas as seguintes a rmativas com rela o s rea es das etapas 1, 2 e 3 do processo de obten o do cido n trico: I. Para a etapa 1, a soma das entalpias dos reagentes menor que a soma das entalpias dos produtos da rea o. II. Na etapa 2, o mon xido de nitrog nio um reagente e, na etapa 3, ele um produto; portanto, pode ser reciclado no processo. III. Nas condi es da etapa 1 (850 o C , 5 atm), a raz o entre o volume de N O e o volume de N H3 igual a 1. IV. A solu o obtida ap s uma hora do processo cont m aproximadamente 6 1025 ons N O3 . 10 Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 22) Os gases residuais identi cados no diagrama s o O2 , N O , N2 e N H3 . Com rela o s mol culas, s o feitas as seguintes a rmativas. I. As polaridades das liga es na mol cula de N H3 se anulam, resultando uma mol cula apolar. II. As mol culas de O2 , N O , N2 e N H3 cont m 16, 11, 10 e 8 pr tons, respectivamente. III. As mol culas de O2 , N O e N2 s o todas lineares. IV. As mol culas de N H3 , nas fases s lida e l quida, se comportam como dipolos que exercem atra es uns com os outros denominadas liga es de hidrog nio. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e IV. b) II e III. c) III e IV d) I, II e III. e) I, II e IV. 23) O gr co a seguir mostra, em ordem aleat ria de posi o na tabela peri dica, as primeiras energias de ioniza o (EI) dos oito elementos representativos do quinto per odo da tabela peri dica. Os oito elementos est o denominados genericamente por A, B, C, D, E, G, J e M. 11 Com base nos dados apresentados no gr co e nos conhecimentos sobre o tema, analise as a rmativas. I. O elemento B possui dois el trons na camada de val ncia. II. O elemento D possui apenas 4 camadas eletr nicas. III. O elemento G possui con gura o de val ncia igual a 5s2 5p6 . IV. O elemento C se estabiliza quando perde 1 el tron da camada de val ncia. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e II. b) I e III. c) III e IV. d) I, II e IV. e) II, III e IV. 24) No r tulo de uma garrafa de vinho encontramos as informa es a seguir: Informa o nutricional. Por o de 100 ml Valor energ tico 75, 0 kcal Prote na 0, 375 g Carboidrato 6, 00 g Gordura 0, 00 g Considerar que o carboidrato e a prote na fornecem, cada um, 4, 00 kcal/g , o lcool fornece 7, 00 kcal/g e que nenhum outro componente cal rico est presente. Dado: densidade do lcool 0, 790 g/ml Com base nas informa es e nos conhecimentos, analise as a rma es. I. O conte do de lcool em 100 ml de vinho fornece 49, 5 kcal. II. A quantidade de lcool em 1000 ml de vinho fornece 66% do valor energ tico do vinho. III. A massa de lcool em 1000 ml de vinho 7, 07 g . IV. O volume de lcool em 100 ml de vinho 8, 95 ml. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e IV. b) II e III. c) III e IV. d) I, II e III. e) I, II e IV. 25) Na mesma condi o de press o foram preparadas as seguintes solu es. Em um b quer (b quer 1) foram adicionados 1 kg de gua e 1 mol de sacarose (C12 H22 O11 ). A mistura foi agitada dando origem a uma solu o 1. Em outro b quer (b quer 2) foram adicionados 1 kg de gua e 1 mol de cloreto de s dio (N aCl). A mistura foi agitada dando origem a uma solu o 2. Em outro b quer (b quer 3) foram adicionados 1 kg de gua e 1 mol de glicose (C6 H12 O6 ). A mistura foi agitada dando origem a uma solu o 3. Com rela o s solu es contidas nos b queres 1, 2 e 3 correto a rmar: a) A diminui o do ponto de congelamento do solvente na solu o 1 maior que na solu o 3. b) O aumento do ponto de ebuli o do solvente na solu o 2 menor que na solu o 1. c) A diminui o da press o de vapor do solvente da solu o 2 duas vezes maior que da solu o 1. d) A diminui o da press o de vapor do solvente da solu o 2 igual ao da solu o 3. e) O aumento do ponto de ebuli o do solvente da solu o 1 duas vezes maior que da solu o 3. 12 26) Um professor de Qu mica usou duas subst ncias coloridas, I2 (s lido castanho) e N i(N O3 )2 (s lido azul), e duas subst ncias l quidas incolores, gua e CH2 Cl2 , para realizar um experimento que demonstrasse a seguinte regra: semelhante dissolve semelhante . Em tr s tubos de ensaio ele adicionou as subst ncias conforme a tabela. Tubo de ensaio 1 Tubo de ensaio 2 Tubo de ensaio 3 10 ml de gua + 10 ml de gua + 10 ml de gua + 10 ml de CH2 Cl2 10 ml de CH2 Cl2 + 10 ml de CH2 Cl2 + alguns cristais de I2 alguns cristais de N i(N O3 )2 Dados: Densidades a 20 0 C (g/cm3 ) H2 O = 1, 00; CH2 Cl2 = 1, 32 Assinale a alternativa correta. a) No tubo de ensaio 1 observou-se a forma o de duas fases. A fase aquosa formando uma camada inferior e a fase org nica formando uma camada superior. b) No tubo de ensaio 2 observou-se a forma o de duas fases. Uma fase org nica homog nea de colora o castanha na camada superior e uma fase aquosa incolor na camada inferior. c) O tubo n mero 2 formou uma nica camada de colora o castanha. d) No tubo de ensaio 3 observou-se a forma o de duas fases. Uma fase aquosa homog nea de colora o azul na camada superior e uma fase org nica incolor na camada inferior. e) A gua n o dissolve subst ncias org nicas. 27) As aminas s o um grupo de subst ncias org nicas usadas como medicamento. A ingest o de um antistam nico diminui o efeito da histamina, que uma subst ncia produzida pelo corpo humano em resposta s rea es al rgicas. O medicamento Toradol usado por dentistas para aliviar a dor de seus pacientes. As f rmulas das subst ncias citadas no texto est o apresentadas na sequ ncia. (A) Antistam nico (B) Histamina (C) Toradol Com rela o s f rmulas das mol culas representadas em (A), (B) e (C), s o feitas as seguintes a rmativas: I. Na f rmula (A), identi cam-se as fun es ter e amina. II. A histamina (B) possui duas aminas secund rias e uma amida. III. A f rmula molecular da mol cula (C) C15 N O3 H . IV. Na f rmula (C), identi cam-se as fun es cetona, amina e cido carbox lico. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e IV. b) I e III. c) II e III. d) I, II e III. e) II, III e IV. 13 28) As margarinas s o obtidas a partir de um leo vegetal, atrav s de um processo cuja equa o qu mica est representada a seguir: A + 3B Ni C A subst ncia C o triestearato de glicerina, que um dos componentes da margarina. Os sab es s o produzidos a partir de um leo vegetal por um processo cuja equa o est representada a seguir: X + 3Y Z + 3W A subst ncia X o tripalmitato de glicerina e W o sab o. Dados: Triestearato de glicerina Tripalmitato de glicerina Palmitato de s dio O O C H2 O C (CH2 )16 CH3 | O C H2 O C (CH2 )14 CH3 | O C H O C (CH2 )16 CH3 | O C H O C (CH2 )14 CH3 | O C H2 O C (CH2 )16 CH3 C H2 O C (CH2 )14 CH3 O N a+ O C (CH2 )14 CH3 Com base no enunciado, na tabela e nos conhecimentos sobre o tema, analise as a rmativas. I. A subst ncia A possui f rmula molecular C57 O6 H104 . II. As subst ncias B e Y s o o g s oxig nio e o cloreto de s dio, respectivamente. III. A subst ncia W , que o sab o, possui cadeia carb nica rami cada. IV. O nome o cial da subst ncia Z propano-1,2,3- triol. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e III. b) I e IV. c) II e IV. d) I, II e III. e) II, III e IV. 29) Hoje em dia, as pilhas t m mais aplica o do que se imagina. Os autom veis usam baterias chumbo- cidas, os telefones celulares j usaram pelo menos tr s tipos de baterias as de n quel-c dmio, as de n quel-hidreto met lico e as de on l tio , os ponteiros laser dos conferencistas usam pilhas feitas de xido de merc rio ou de prata. Recentemente foram desenvolvidas as pilhas baseadas em zinco e oxig nio do ar, usadas nos pequenos aparelhos de surdez e que s o uma tentativa de produzir uma pilha que minimize as agress es ambientais. Para confeccionar estas pilhas, part culas de zinco met lico s o misturadas a um eletr lito (solu o de KOH ) e reagem com o O2 ; desta forma, a energia qu mica se transforma em energia el trica. As rea es da pilha com seus respectivos potenciais de redu o s o: Semi-rea es Zn(s) + 2OH (aq ) Zn(OH )2 (s) + 2e E o = 1, 25 V O2 (g ) + 2H2 O(l) + 4e 4OH (aq ) E o = +0, 40 V 14 Rea o Global 2Zn(s) + O2 (g ) + 2H2 O(l) 2Zn(OH )2 (s) Assinale a alternativa correta. a) Durante o funcionamento da pilha, haver diminui o da quantidade de Zn(OH)2. b) O agente oxidante nessa rea o o zinco. c) Os el trons s o gerados no eletrodo de oxig nio. d) No catodo, ocorre a redu o do Zn. e) A diferen a de potencial da equa o global +1,65V. 30) Em um estudo sobre o tempo de rea o entre o CaCO3 s lido (carbonato de c lcio) e uma solu o aquosa de HCl ( cido clor drico), foram feitos tr s experimentos ap s as atividades 1 e 2, conforme as tabelas a seguir. TABELA DE ATIVIDADES Atividade 1 Separou-se 10 g de m rmore (CaCO3 ) em um nico peda o (Amostra A). Atividade 2 Triturou-se 100 g de m rmore (CaCO3 ) em um almofariz. Passou-se a por o de m rmore triturado para uma peneira. Separou-se o m rmore que cou retido na peneira (Amostra B) daquele que passou pela tela (Amostra C). Dados: Nos tr s experimentos o tempo de rea o foi medido com o aux lio de um cron metro, o nal da rea o foi identi cado pelo t rmino da libera o de g s carb nico (cessar da efervesc ncia) e os experimentos 1 e 2 foram realizados a temperatura ambiente (25 o C ). TABELA DE EXPERIMENTOS Experimento 1 Em tr s b queres, identi cados por A, B e C, foram adicionados 50 ml de cido clor drico de concentra o 3 mol/l. Nos b queres A, B e C foram transferidas 10 g das amostras A, B e C, respectivamente. Experimento 2 Dois b queres foram identi cados por X e Y. No b quer X foram adicionados 50 ml de cido clor drico de concentra es 1 mol/l e 10 g da amostra B. No b quer Y foram adicionados 50 ml de cido clor drico de concentra es 3 mol/l e 10 g da amostra B. Experimento 3 Dois b queres foram identi cados por W e Z. No b quer W, foram adicionados 50 ml de cido clor drico de concentra o 6 mol/l a temperatura ambiente (25 o C ) e 10 g da amostra B. No b quer Z, foram adicionados 50 ml de cido clor drico de concentra o 6 mol/l temperatura de 60 o C e 10 g da amostra B. Com base nos tr s experimentos e nos conhecimentos de rea o qu mica e cin tica qu mica, assinale a alternativa correta. a) Como as subst ncias adicionadas nos b queres A, B e C no experimento 1 foram as mesmas, o tempo necess rio para o t rmino da rea o foi o mesmo nos tr s b queres. b) O tempo necess rio para o t rmino da rea o no experimento 2 foi menor no b quer X e no experimento 3 foi maior no b quer Z. c) O tempo necess rio para o t rmino da rea o no experimento 1 foi maior no b quer C e no experimento 3 foram iguais nos b queres W e Z. d) O tempo necess rio para o t rmino da rea o no experimento 2 foi menor no b quer Y e no experimento 3 foi maior no b quer W. e) O tempo necess rio para o t rmino da rea o no experimento 1 foi menor no b quer A e no experimento 3 foi menor no b quer Z. 15 Analise os experimentos e responda s quest es de 31 a 33. De um modo geral, a atividade humana sempre gerou alguma forma de res duo, alguns deles nocivos ao meio ambiente e, por conseguinte, ao pr prio homem. O on c dmio gerado em aulas experimentais um exemplo. Um estudante de Qu mica, a m de diminuir a quantidade de solu o de cloreto de c dmio armazenada como res duo de aula, realizou 5 experimentos. Transferiu para 5 b queres as quantidades, conforme indicadas na tabela. Um precipitado amarelo formado em cada b quer. Os precipitados foram ltrados, secados e pesados. Experimento I II III IV V Volume (ml) de solu o de cloreto de c dmio 1, 00 mol/l 100 100 100 100 100 Volume (ml) de solu o de sulfeto de pot ssio 0, 500 mol/l 50,0 100 150 200 250 Dado: Massas molares (g/mol): Cd = 112; Cl = 35, 5; K = 39; S = 32. 31) Assinale a alternativa que mostra a equa o qu mica da rea o de forma o do precipitado amarelo. a) K + (aq ) + Cl (aq ) KCl(s). 2 b) Cd2+ (aq ) + SO3 (aq ) CdSO3 (s). c) Cd2+ (aq ) + S 2 (aq ) CdS (s). d) 2K + (aq ) + S 2 (aq ) K2 SO3 (s). e) Cd2+ (aq ) + 2Cl (aq ) CdCl2 (s). 32) Assinale a alternativa que representa a massa de precipitado nos b queres I, II, III, IV e V no gr co. (a) (b) (d) (c) (e) 16 33) A massa, em gramas, de precipitado formada no experimento 3 igual a a) 10,8 b) 3,60 c) 7,20 d) 14,4 e) 18,0 34) O planeta Marte possui montanhas de at 26 mil metros de altura. J a Terra, a sua superf cie (rocha) foi desgastada por um fen meno complexo que envolve processos mec nicos e rea es qu micas, denominado intemperismo. Uma rea o qu mica que provoca este desgaste a hidr lise que usa a gua da chuva. A hidr lise dos minerais magnesita (M gCO3 ) e forsterita (M g2 SiO4 ), em condi es neutra (N ), fracamente cida (F rA) e fortemente cida (F oA), representada na tabela. Condi o da hidr lise Magnesita Forsterita N M gCO3 + H2 O M g 2+ + OH + HCO3 M g2 SiO4 + 4H2 O M g 2+ + 4OH + H4 SiO4 F rA M gCO3 + H2 CO3 M g 2+ + 2HCO3 M g2 SiO4 + 4H2 CO3 2M g 2+ + 4HCO3 + H4 SiO4 F oA M gCO3 + 2H + M g 2+ + H2 CO3 M g2 SiO4 + 4H + 2M g 2+ + H4 SiO4 Dados - Constante de ioniza o: H2 CO3 (aq ) H + + HCO3 Ka = 4, 5 10 7 2 HCO3 (aq ) H + + CO3 Ka = 5, 6 10 11 Considerando o texto e seus conhecimentos sobre as equa es qu micas descritas na tabela, analise as a rmativas. I. Nas rea es de hidr lise da magnesita e forsterita, em condi o neutra, ocorrem a forma o do on hidroxila, pois trata-se da hidr lise de sais cuja composi o de base forte e cido fraco. II. Nas rea es de hidr lise da magnesita e forsterita em condi o fortemente cida, o on H + pode estar representando o cido sulf rico. 2 III. O intemperismo da magnesita ocorre devido rea o entre os ons CO3 que bastante est vel em gua temperatura ambiente. e H + , formando o on HCO3 , IV. Quando a chuva com pH 5,7, devido principalmente absor o de CO2 atmosf rico, cai sobre a rocha do mineral forsterita, seu pH torna-se menor que 5,7. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e III. b) I e IV. c) II e IV. d) I, II e III. e) II, III e IV. Leia o coment rio a seguir e responda s quest es de 35 a 40. Segundo proje es da ind stria sucroalcooleira, a produ o de a car e lcool dever crescer 50% at 2010, tendo em vista as demandas internacionais e o crescimento da tecnologia de fabrica o de motores que funcionam com combust veis ex veis. Com isso a cultura de cana-de-a car est se expandido bem como o uso de adubos e defensivos agr colas. Aliados a isto, est o problema da devasta o das matas ciliares que tem acarretado impactos sobre os recursos h dricos das reas adjacentes atrav s do processo de lixivia o do solo. Al m disso, no Brasil cerca de 80% da cana de a car plantada cortada a m o, sendo que o corte precedido da queima da palha da planta. A quanti ca o de metais nos sedimentos de c rregos adjacentes s reas de cultivo, bem como na atmosfera, importante para reunir informa es a respeito das conseq ncias ambientais do cultivo da cana de a car. 17 35) O etanol obtido por um processo denominado fermenta o alco lica, mediado por leveduras. Considere um rendimento de 100% e a equa o qu mica que representa a obten o de etanol por fermenta o a partir do a car conhecido como sacarose: C12 H22 O11 (s) + H2 O(l) 4C2 H5 OH (l) + 4CO2 (g ) + energia Com base no exposto e nos conhecimentos sobre o tema, analise as a rmativas. I. A fermenta o alco lica um processo exot rmico. II. A fermenta o de 1 mol de sacarose pura extra da da beterraba produz menor quantidade de energia que 1 mol de sacarose pura extra da da cana de a car. III. Um mol de sacarose produz na rea o aproximadamente 1, 44 1025 tomos de hidrog nio. IV. A fermenta o de 1 mol de sacarose produz apenas 22,4 litros de CO2 (g ) a 1 atm e 0 o C . Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e II. b) I e III. c) III e IV. d) I, II e IV. e) II, III e IV. 36) A sacarose um alimento importante para o ser humano. O metabolismo dos a cares envolve rea es que s o as fontes de energia para que a c lula possa realizar os trabalhos mec nico, el trico e qu mico. O metabolismo de a cares durante a respira o representado pela rea o de combust o: C12 H22 O11 (s) + 12O2 (g ) 12CO2 (g ) + 11H2 O(l) H < 0 Dados: H o (forma o) C12 H22 O11 = 2222 kJ/mol; CO2 = 394 kJ/mol; H2 O = 286 kJ/mol Massas molares (g/mol): C = 12; O = 16; H = 1. Qual a massa de sacarose necess ria para a libera o de 314 kJ de energia? a) 11 g . b) 25 g . c) 19 g . d) 29 g . e) 31 g . 37) Uma an lise quantitativa do ltrado indicou contamina o por cobre ap s a extra o cida de uma amostra de sedimento e ltra o da mistura. A contamina o por cobre pode ser atribu da lixivia o de produtos agr colas atrav s das chuvas. A concentra o de cobre determinada foi 20, 0 mg de cobre/kg de sedimento seco. Sabe-se que o ltrado que cont m o metal dissolvido foi obtido a partir de 1, 00 g de sedimento seco e 25, 0 ml da mistura dos cidos. Considerando que o volume do ltrado de 25, 0 ml, a concentra o molar (mol/l) do metal no ltrado : Dado: Massa molar (g/mol) Cu = 64 a) 3, 13 10 4 b) 4, 89 10 2 c) 5, 12 10 2 d) 4, 92 10 3 e) 1, 25 10 5 18 38) Para extrair o cobre e o zinco do sedimento de c rregos adjacentes rea de cultivo de cana-de-a car, utilizase uma mistura dos cidos HCl, HN O3 e HF . Dado: Ka(HF ) = 6, 80 10 4 mol/l 25 o C Com base nos conhecimentos sobre o tema, correto a rmar: I. As subst ncias cloreto de hidrog nio, cido n trico e cido uor drico, quando dissolvidas em gua, comportam-se como cidos de Lewis. II. O cido n trico, quando dissolvido em gua, torna a concentra o do on H + maior que 1 10 7 mol/l a 25 o C . III. Uma solu o de HCl de concentra o 0, 1 mol/l possui pH maior que 7. IV. Ao adicionar HF em gua, a rea o de ioniza o n o ocorre totalmente. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e II. b) I e III. c) III e IV. d) I, II e IV. e) II, III e IV. 39) A abund ncia do zinco na crosta terrestre maior que a do cobre. Por m, s o poucos os minerais que cont m zinco na composi o. A sua forma mais comum como sulfeto de zinco. Com rela o ao zinco e cobre s o feitas as a rma es. I. A f rmula do on sulfeto S 2 . II. Nos sulfetos de Cu e Zn os tomos est o unidos por liga o met lica. III. O cobre pode ganhar 1 el tron para formar o on Cu+ ou ganhar 2 el trons para formar o on Cu2+ . IV. O zinco met lico reage em meio aquoso com solu es cidas redutoras, liberando g s hidrog nio. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) I, II e III. e) II, III e IV. 40) A aspirina, medicamento usado como analg sico, antit rmico e antiin amat rio, quando estocada durante um longo per odo de tempo, pode sofrer hidr lise na presen a de gua e calor. Nesta situa o, o frasco contendo o medicamento fora do prazo de validade apresenta odor igual ao do vinagre. Dado: Rea o de hidr lise da aspirina 19 Com base no exposto, na equa o qu mica e nos conhecimentos sobre o tema, analise as a rmativas. I. A hidr lise de uma mol cula de aspirina produz 2 mol culas de cidos carbox licos. II. O odor de vinagre no frasco devido forma o do cido ac tico. III. O grupo -OH est na posi o meta na mol cula do cido salic lico. IV. Os cidos ac tico e salic lico s o is meros de cadeia. Assinale a alternativa que cont m todas as a rmativas corretas. a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 20 VESTIBULAR 2008 2a FASE 10/12/2007 Gabarito oficial provis rio F SICA e QU MICA 1 d 21 2 c 22 3 b 23 4 a 24 5 b 25 6 d 26 7 e 27 8 c 28 9 d 29 10 e 30 11 a 31 12 b 32 13 c 33 14 a 34 15 c 35 16 e 36 17 a 37 18 e 38 19 b 39 20 d 40 e c b e c d a b e d c a a d b c e d b a Londrina, 10 de dezembro de 2007 Prof. Dr. N bio Delanne Ferraz Mafra Diretor Pedag gico em exerc cio COPS

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