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FUVEST Vestibular 2008 Prova - Segunda Fase - Química

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001/001 Qu mica FUVEST 2008 LOTE 2 Fase Hist ria ou Qu mica (07/01/2008) SEQ. BOX 000 000/000 FUVEST FUNDA O UNIVERSIT RIA PARA O VESTIBULAR Leia atentamente as instru es abaixo Qu mica 1. Aguarde a autoriza o do fiscal para abrir o caderno de quest es e iniciar a prova. 2. Verifique se seu nome e seu n mero de inscri o est o corretos. Q.01 Q.02 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 Q.03 Q.04 Q.05 3. Dura o da prova : 3 horas. Q.06 4. A prova deve ser feita com caneta azul ou preta. Q.07 5. A solu o de cada quest o deve ser feita nos espa os correspondentes. Q.08 6. Este caderno de prova cont m p ginas destinadas a rascunho. O que estiver escrito nessas p ginas N O ser considerado na corre o da prova. Q.09 Q.10 7. Verifique se este caderno de prova cont m 10 (dez) quest es e se a impress o est leg vel. 8. N O escreva no verso desta folha. BOA PROVA ! Ciente dessas informa es, assino o canhoto abaixo. Ordem Inscri o Prova Escola/Sala/Fila/Lugar Nome do Candidato QU MICA Assinatura do Candidato FUVEST 2008 Inscri o Nome do Candidato Atesto, para os devidos fins, que o candidato com o n mero de inscri o e nome acima mencionados compareceu prova de Qu mica do concurso vestibular FUVEST , realizada em , no hor rio de N O ESCREVA NESTA FOLHA P gina 2/16 Caderno Reserva ATEN O ESTE CADERNO CONT M 10 (DEZ) QUEST ES E RESPECTIVOS ESPA OS PARA RESPOSTAS. DURA O DA PROVA: 3 (TR S) HORAS. VERIFIQUE SE H , NO ESPA O DESTINADO RESPOSTA DA QUEST O 03, UMA TABELA E UMA GRADE PARA GR FICO. SE FALTAR, PE A AO FISCAL A SUBSTITUI O DA FOLHA CORRESPONDENTE. A corre o de cada quest o ser restrita somente ao que estiver registrado no espa o correspondente, na p gina de respostas, direita. indispens vel indicar a resolu o das quest es, n o sendo suficiente apenas escrever as respostas. H espa o para rascunho, tanto no in cio quanto no final deste caderno. P gina 3/16 Caderno Reserva Q.01 Devido toxicidade do merc rio, em caso de derramamento desse metal, costuma-se espalhar enxofre no local para remov -lo. Merc rio e enxofre reagem, gradativamente, formando sulfeto de merc rio. Para fins de estudo, a rea o pode ocorrer mais rapidamente, se as duas subst ncias forem misturadas num almofariz. Usando esse procedimento, foram feitos dois experimentos. No primeiro, 5,0 g de merc rio e 1,0 g de enxofre reagiram, formando 5,8 g do produto, sobrando 0,2 g de enxofre. No segundo experimento, 12,0 g de merc rio e 1,6 g de enxofre forneceram 11,6 g do produto, restando 2,0 g de merc rio. a) Mostre que os dois experimentos est o de acordo com a lei da conserva o da massa (Lavoisier) e a lei das propor es definidas (Proust). b) Existem compostos de Hg (I) e de Hg (II). Considerando os valores das massas molares e das massas envolvidas nos dois experimentos citados, verifique se a f rmula do composto formado, em ambos os casos, HgS ou Hg2S. Mostre os c lculos. Dados: massas molares: merc rio (Hg) ........ 200 enxofre (S) ............ 32 (g mol-1) Q.02 Um dos m todos industriais de obten o de zinco, a partir da blenda de zinco, ZnS, envolve quatro etapas em seq ncia: I) Aquecimento do min rio com oxig nio (do ar atmosf rico), resultando na forma o de xido de zinco e di xido de enxofre. II) Tratamento, com carv o, a alta temperatura, do xido de zinco, resultando na forma o de zinco e mon xido de carbono. III) Resfriamento do zinco formado, que recolhido no estado l quido. IV) Purifica o do zinco por destila o fracionada. Ao final da destila o, o zinco l quido despejado em moldes, nos quais se solidifica. a) Represente, por meio de equa o qu mica balanceada, a primeira etapa do processo. b) Indique o elemento que sofreu oxida o e o elemento que sofreu redu o, na segunda etapa do processo. Justifique. c) Indique, para cada mudan a de estado f sico que ocorre na etapa IV, se ela exot rmica ou endot rmica. P gina 4/16 Caderno Reserva ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 5/16, QUEST ES 1 E 2 REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 1 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 2 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.03 Em um exame, para o preenchimento de uma vaga de qu mico, as seguintes f rmulas estruturais foram apresentadas ao candidato: A seguir, o examinador pediu ao candidato que determinasse, experimentalmente, o calor liberado ao fazer-se a mistura de volumes definidos de duas solu es aquosas, de mesma concentra o, uma de hidr xido de s dio e outra de um dos tr s cidos carbox licos apresentados, sem revelar qual deles havia sido escolhido. Foi informado ao candidato que, quando o cido e a base reagem na propor o estequiom trica, o calor liberado m ximo. Os resultados obtidos foram os seguintes: Volume da solu o de base/mL Volume da solu o de cido/mL Calor liberado/J 0 50 0 15 35 700 30 20 1400 35 15 1500 40 10 1000 45 5 500 50 0 0 Diante dos resultados obtidos, o examinador pediu ao candidato que determinasse qual dos cidos havia sido utilizado no experimento. Para responder, o candidato construiu uma tabela e um gr fico do calor liberado versus xbase, definido como: onde: n = quantidade de cido ou de base (em mol) Vbase nbase , equivalente a xbase xbase V = volume da solu o de cido ou de base Vbase V cido nbase n cido (em mL) a) Reproduza, na p gina ao lado, a tabela e o gr fico que devem ter sido obtidos pelo candidato. Pelos pontos do gr fico, podem ser tra adas duas retas, cujo cruzamento corresponde ao m ximo calor liberado. b) Determine o valor de xbase que corresponde ao ponto de cruzamento das retas em seu gr fico. c) Qual foi o cido escolhido pelo examinador? Explique. d) Indique qual o reagente limitante para o experimento em que o calor liberado foi 1400 J e para aquele em que o calor liberado foi 1500 J. Explique. Q.04 Foram misturados 2,00 L de um alcano de m tomos de carbono por mol cula e 2,00 L de outro alcano de n tomos de carbono por mol cula, ambos gasosos. Esses alcanos podem ser quaisquer dois dentre os seguintes: metano, etano, propano ou butano. Na combust o completa dessa mistura gasosa, foram consumidos 23,00 L de oxig nio. Todos os volumes foram medidos nas mesmas condi es de press o e temperatura. a) Escreva a equa o da combust o completa de um alcano de n tomos de carbono por mol cula. Para identificar os dois alcanos que foram misturados, conforme indicado acima, preciso considerar a lei de Avogadro, que relaciona o volume de um g s com seu n mero de mol culas. b) Escreva o enunciado dessa lei. c) Identifique os dois alcanos. Explique como chegou a essa conclus o. P gina 6/16 Caderno Reserva ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 7/16, QUEST ES 3 E 4 REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 3 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 4 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.05 Mesmo em regi es n o polu das, a gua da chuva n o apresenta pH igual a 7, devido ao CO2 atmosf rico, que nela se dissolve, estabelecendo-se os equil brios No equil brio 1, o valor da concentra o de CO2 dissolvido na gua, [CO2(aq)], obtido pela lei de Henry, que fornece a solubilidade do CO2 na gua, em fun o da press o parcial desse g s, P , no ar: CO [CO2 (aq)] k PCO , onde k = 3,5 x 10 2 -1 -1 2 o mol L atm , a 25 C . 2 -1 O valor da constante do equil brio 2, a 25 oC, 4,4 x 10-7 mol L . a) Atualmente, a concentra o de CO2 na atmosfera se aproxima de 400 ppm. Calcule a press o parcial de CO2 para um local em que a press o do ar 1,0 atm. b) Escreva a express o da constante do equil brio 2. c) Calcule o pH da gua da chuva (o gr fico ao lado poder ajudar, evitando opera es como extra o de raiz quadrada e de logaritmo). Observa o: ppm = partes por milh o. Q.06 A adi o de HC a alcenos ocorre em duas etapas. Na primeira delas, o on H+, proveniente do HC , liga-se ao tomo de carbono da dupla liga o que est ligado ao menor n mero de outros tomos de carbono. Essa nova liga o (C H) formada custa de um par eletr nico da dupla liga o, sendo gerado um on com carga positiva, chamado carboc tion, que reage imediatamente com o on cloreto, dando origem ao produto final. A rea o do 1-penteno com HC , formando o 2-cloropentano, ilustra o que foi descrito. a) Escreva a f rmula estrutural do carboc tion que, reagindo com o on cloreto, d origem ao seguinte haleto de alquila: b) Escreva a f rmula estrutural de tr s alcenos que n o sejam is meros cis-trans entre si e que, reagindo com HC , podem dar origem ao haleto de alquila do item anterior. c) Escreva a f rmula estrutural do alceno do item b que n o apresenta isomeria cis-trans. Justifique. P gina 8/16 Caderno Reserva ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 9/16, QUEST ES 5 E 6 REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 5 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 6 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.07 Um qu mico, pensando sobre quais produtos poderiam ser gerados pela desidrata o do cido 5 hidr xi pentan ico, imaginou que a) a desidrata o intermolecular desse composto poderia gerar um ter ou um ster, ambos de cadeia aberta. Escreva as f rmulas estruturais desses dois compostos. b) a desidrata o intramolecular desse composto poderia gerar um ster c clico ou um cido com cadeia carb nica insaturada. Escreva as f rmulas estruturais desses dois compostos. Q.08 A celulose um pol mero natural, constitu do de alguns milhares de unidades de glicose. Um segmento desse pol mero representado por Produz-se o acetato de celulose, usado na fabrica o de fibras t xteis, fazendo-se reagir a celulose com anidrido ac tico. Um exemplo de rea o de triacetila o : a) Escreva a unidade monom rica da celulose ap s ter sido triacetilada, isto , ap s seus tr s grupos hidroxila terem reagido com anidrido ac tico. Represente explicitamente todos os tomos de hidrog nio que devem estar presentes nessa unidade monom rica triacetilada. b) Calcule a massa de anidrido ac tico necess ria para triacetilar 972 g de celulose. c) Calcule o n mero de unidades monom ricas, presentes na cadeia polim rica de certa amostra de celulose -1 cuja massa molar m dia 4,86 x 105 g mol . Dados: massas molares -1 (g mol ) anidrido ac tico .................................... 102 unidade monom rica da celulose ......... 162 P gina 10/16 Caderno Reserva ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 11/16, QUEST ES 7 E 8 REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 7 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 8 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO Q.09 Existem solu es aquosas de sais e glicose, vendidas em farm cias, destinadas ao tratamento da desidrata o que ocorre em pessoas que perderam muito l quido. Uma dessas solu es tem a seguinte composi o: Concentra o mol / 500 mL de solu o 1,8 x 10-2 Subst ncia Cloreto de s dio Citrato de pot ssio monoidratado 3,3 x 10-3 Citrato de s dio diidratado 1,7 x 10-3 Glicose 6,3 x 10-2 -1 a) Calcule a concentra o, em mol L , dos ons s dio e dos ons citrato, nessa solu o. b) Tal solu o aquosa apresenta atividade ptica. Qual das esp cies qu micas presentes respons vel por essa propriedade? Justifique. Q.10 Foi montada uma pilha em que o p lo positivo era constitu do por um bast o de pal dio, mergulhado numa solu o de cloreto de pal dio e o p lo negativo, por um bast o de n quel, mergulhado numa solu o de sulfato de n quel. As semi-rea es que representam os eletrodos s o: a) Escreva a equa o que representa a rea o qu mica que ocorre quando a pilha est funcionando (sentido espont neo). b) O que acontece com as concentra es de Pd2+ e Ni2+ durante o funcionamento da pilha? Explique. c) Os dados da tabela abaixo sugerem que o princ pio de Le Ch telier se aplica rea o qu mica que acontece nessa pilha. Explique por qu . Experimento A B C [Pd2+] / mol L-1 1,00 1,00 0,100 [Ni2+] / mol L-1 0,100 1,00 1,00 P gina 12/16 Caderno Reserva E/V 1,27 1,24 1,21 E = diferen a de potencial el trico ORDEM ____ __ PROVA DE QU MICA P GINA 13/16, QUEST ES 9 E 10 REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESERVADA REA RESER LEIA ATENTAMENTE AS INSTRU ES ANTES DE RESPONDER AS QUEST ES REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 9 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO REA DELIMITADA PARA A RESPOSTA DA QUEST O 10 N O ULTRAPASSE ESTA REA! CORR 1 0 1 2 3 4 CORR 2 0 1 2 3 4 BRANCO P gina 14/16 Caderno Reserva P gina 15/16 Caderno Reserva 2 Fase Hist ria ou Qu mica (07/01/2008) 001/001 FUVEST 2008 BOX 000 000/000 P gina 16/16 Caderno Reserva

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