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UERJ Vestibular de 2010 - Exame Discursivo - Química

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2 fase exame discursivo 13/12/2009 qu mica caderno de prova Este caderno, com dezesseis p ginas numeradas sequencialmente, cont m dez quest es de Qu mica. A Classifica o Peri dica dos Elementos est na p gina 13. N o abra o caderno antes de receber autoriza o. instru es 1. Verifique se voc recebeu mais dois cadernos de prova. 2. Verifique se seu nome, seu n mero de inscri o e seu n mero do documento de identidade est o corretos nas sobrecapas dos tr s cadernos. Se houver algum erro, notifique o fiscal. 3. Destaque, das sobrecapas, os comprovantes que t m seu nome e leve-os com voc . 4. Ao receber autoriza o para abrir os cadernos, verifique se a impress o, a pagina o e a numera o das quest es est o corretas. Se houver algum erro, notifique o fiscal. 5. Todas as respostas e o desenvolvimento das solu es, quando necess rio, dever o ser apresentados nos espa os apropriados, com caneta azul ou preta. N o ser o consideradas as quest es respondidas fora desses locais. informa es gerais O tempo dispon vel para fazer as provas de cinco horas. Nada mais poder ser registrado ap s o t rmino desse prazo. Ao terminar, entregue os tr s cadernos ao fiscal. Ser eliminado do Vestibular Estadual 2010 o candidato que, durante as provas, utilizar m quinas de calcular, rel gios digitais, aparelhos de reprodu o de som ou imagem com ou sem fones de ouvido, telefones celulares ou fontes de consulta de qualquer esp cie. Ser tamb m eliminado o candidato que se ausentar da sala levando consigo qualquer material de prova. boa prova! qu mica 01 A sequ ncia simplificada abaixo mostra as etapas do decaimento radioativo do is topo ur nio-238: Determine o n mero de part culas is baros presentes na sequ ncia. e emitidas na etapa III e identifique, por seus s mbolos, os tomos desenvolvimento e resposta: 3 qu mica 02 A an lise da Classifica o Peri dica dos Elementos permite ao estudante fazer analogias entre tomos, ons e mol culas. Considere as seguintes esp cies qu micas: Dentre essas esp cies, identifique os ons isoeletr nicos. Em seguida, apresente a f rmula estrutural plana do on formado por um elemento qu mico do terceiro per odo da Classifica o Per odica dos Elementos com estrutura id ntica do am nio. desenvolvimento e resposta: 4 VESTIBULAR ESTADUAL 2010 2 fase EXAME DISCURSIVO qu mica 03 O luminol uma subst ncia utilizada na investiga o de vest gios de sangue. O on ferro III presente no sangue catalisa a rea o de convers o do luminol em 3-aminoftalato, provocando a emiss o de radia o luminosa por um determinado per odo de tempo. Observe a equa o: luminol 3-aminoftalato Em um processo de busca de vest gios de sangue, no qual foram empregados 3,54 mg de luminol, observouse a emiss o de luz por 1 minuto. Admitindo-se que todo o luminol, cuja massa molar de 177 g.mol -1, foi consumido durante a emiss o luminosa, calcule a velocidade m dia de forma o de gua, em g.min -1, e indique o n mero de oxida o do tomo de carbono prim rio do 3-aminoftalato. desenvolvimento e resposta: 5 qu mica 04 Na natureza, os cidos graxos insaturados encontrados em leos vegetais ocorrem predominantemente na forma do is mero geom trico cis. Por m, quando esses leos s o processados industrialmente, ou usados em frituras repetidas, forma-se o is mero trans, cujo consumo n o considerado saud vel. Observe na tabela abaixo os nomes usuais e os oficiais de tr s cidos graxos comumente presentes em leos e gorduras. Nome usual Nome oficial oleico octadec-9-enoico este rico octadecanoico linoleico octadec-9,11-dienoico Em um laborat rio, para identificar o conte do de tr s frascos, X, Y e Z, cada um contendo um desses cidos, foram realizados v rios testes. Observe alguns dos resultados obtidos: 2 2 ( g) seguida, cite os nomes usuais dos cidos presentes nos frascos X e Y. desenvolvimento e resposta: 6 VESTIBULAR ESTADUAL 2010 2 fase EXAME DISCURSIVO /CC 4; qu mica 05 representa um processo de remo o desse on de guas polu das. a dicionados 25 mols de cianeto e cloro em quantidade suficiente para completar a rea o. desenvolvimento e resposta: 7 qu mica 06 O oxig nio gasoso pode ser obtido em laborat rio por meio da decomposi o t rmica do clorato de pot ssio. temperatura interna: 27 oC completa e balanceada correspondente a sua obten o. desenvolvimento e resposta: 8 VESTIBULAR ESTADUAL 2010 2 fase EXAME DISCURSIVO qu mica 07 Dois alco is is meros de f rmula molecular C5 12 O e com cadeia carb nica normal, quando desidratados em condi es adequadas, formam em maior propor o um mesmo composto X. O composto X, quando oxidado com uma solu o de permanganato de pot ssio aquecida e acidulada, forma os compostos Y e Z. Identifique o tipo de isomeria plana existente nos dois alco is e cite o nome oficial do composto de maior car ter cido produzido na oxida o de X. desenvolvimento e resposta: 9 qu mica 08 Ap s o consumo de elevada quantidade de bebida alco lica, uma pessoa bebeu v rios copos de gua com o objetivo de diminuir a acidez estomacal provocada pelo etanol. Observe os valores das constantes de ioniza o do etanol e da gua nas condi es em que foram ingeridos: Subst ncia Constante de ioniza o (K) etanol 10 16 gua 10 14 Tendo em vista o car ter cido-base do etanol e da gua, indique se a op o de beber v rios copos de gua para amenizar a acidez estomacal foi adequada, justificando sua resposta. Em seguida, escreva a equa o qu mica que representa o equil brio cido-base entre o etanol e a gua. desenvolvimento e resposta: 10 VESTIBULAR ESTADUAL 2010 2 fase EXAME DISCURSIVO qu mica 09 O biodiesel, constitu do basicamente por um ster, obtido a partir da rea o entre um triacilglicerol e um lcool. Analise o esquema: Industrialmente, para aumentar a produ o de biodiesel, utiliza-se lcool em quantidade muito superior propor o estequiom trica da rea o. Com base no equil brio qu mico da rea o, explique por que quantidades elevadas de lcool aumentam o rendimento do processo industrial. Indique, tamb m, o nome oficial do ster que cont m cinco tomos de carbono formado a partir do etanol. desenvolvimento e resposta: 11 qu mica 10 P ara seu funcionamento ininterrupto, a c lula precisa ser continuamente alimentada com o oxig nio do ar e CH4 (g) + 2 H2O (v) CO2 (g) + 4 H2 (g) Considere os valores abaixo, relativos ao funcionamento da c lula sob condi es-padr o: 1 Entalpias de forma o (kJ.mol ) Potenciais de redu o dos eletrodos (V) 2 H 2O ( ) + 2 e H2 (g) + 2 OH O 2 (g)+ 2 H2O ( )+ 4 e 4 OH ( aq) ( aq) 0,83 0,40 CH4 (g) 75 H2O (v) 241 CO2(g) 394 Calcule a for a eletromotriz, em volts, da c lula a combust vel e a varia o de entalpia, em kJ, da rea o de desenvolvimento e resposta: 12 VESTIBULAR ESTADUAL 2010 2 fase EXAME DISCURSIVO Ordem crescente de energia dos subn veis no estado fundamental: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p mol 1 K 1 13 13 rascunho 14 rascunho 15 13/ 12/ 2009 Qu mica PADR O DE RESPOSTAS (VALOR DE CADA QUEST O = 2 PONTOS) Quest o Resposta Etapa III: A = 234 210 = 24 N mero de part culas : 1 24 =6 4 = 91 84 = 7 N mero de part culas : 7 = 6 2 Y Y=5 N mero de part culas = 5 tomos is baros: Th e Pa ons isoeletr nicos: NH4+ e O2 + H 2 P H H H 1 mol de luminol 3 mols de gua 177 g ____ 3 18g 3 3 1 Y = 1,08 10 g.min 3 3, 54 10 g ____ Y g N mero de oxida o do carbono = +3 O OH 4 X = cido este rico Y = cido linoleico 2 mols de CN _____ 8 mols de OH 25 mols 5 Y = 100 mols de OH _____ Y [OH ] = 100/1000 = 0,1 mol.L 1 pOH = log 0,1 = 1 pH = 14 1 = 13 Compostos apolares: CO2 e N2 Ptotal = pO2 + p gua 6 p.V = m.R.T mol pO2 = Ptotal p gua m= pO2 = 786,7 26,7 = 760 mmHg = 1 atm 1 0,123 32 = 0,16 g 0,082 300 2 KC`O3 (s) 2 KC`(s) + 3 O2 (g) 13/ 12/ 2009 Qu mica Tipo de isomeria plana: posi o Composto X: 7 Oxida o de X: O KMnO 4 + O OH H / + OH Composto de maior car ter cido: cido etanoico A op o n o foi adequada, pois a gua apresenta maior acidez que o etanol. 8 9 C2H5OH + H2O C2H5OH2+ + OH Ao se aumentar a concentra o de lcool, tem-se o deslocamento do equil brio no sentido de aumentar a concentra o do ster. Nome do ster: propanoato de etila Semirrea es que ocorrem na c lula a combust vel: nodo: 2 H2 (g) + 4 OH (aq) 4 H2O (`) + 4 e C todo: O2 (g) + 2 H2O (`) + 4 e 4 10 OH (aq) E = 0,83 V E = 0,40 V Rea o global na c lula a combust vel: 2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (`) E = + 1,23 V Equa o de obten o de hidrog nio: CH4 (g) + 2 H2O (v) CO2 (g) + 4 H2 (g) H = Hf Hi = 394 + 75 + 2 241 = 163 kJ

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