Resolução Prova da UFRGS 2012

Questão 1: Letra (C)

(A) Essa é a água normal.

(B) Também é a água normal.

(C) Essa é a água super-resfriada. Geralmente ocorre num resfriamento lento e sem agitação onde qualquer agitação a congela instantaneamente.

(D) Este é o chamado efeito Mpemba no qual a água é capaz de se congelar sem ter chagado ao 0 ºC.

(E) Esse é o ponto triplo da água.

Questão 2: Letra (E)

CO₃^2- = Carbonato; HCO₃^- = Bicarbonato; Cl^- = Cloreto; SO₄^2- = Sulfato;

Questão 3: Letra (D)

I - Certo. Se houvesse a alteração do número de prótons não poderia ser realizada a reação, pois qualquer tipo de alteração no número de prótons em qualquer átomo de um elemento químico o transforma em um átomo de outro elemento. (nº prótons = número átomico).

II - Certo. Qualquer alteração no número de elétrons transformaria os átomos de cloro em íon.

III - Errado. No íon positivo o número de elétrons tem que ser sempre menor que o de um átomo neutro, o caso em que é maior é nos íons negativos.

Questão 4: Letra (B)

(A) Iodeto de potássio é um sal neutro que é solúvel em água, já que sais de metais alcalinos como o potássio são solúveis em água.

(B) Certo.

(C) O iodo no iodato não está em seu estado minímo de oxidação e sim o iodo do iodeto.

(D) O iodato é um sal neutro.

(E) Ele é agente redutor pois oxida e não se reduz.

Questão 5: Letra (D)

SO₂ = molécula do tipo AX₂E (A = Átomo central; E = 1 par de elétrons livres), logo a geometria é angular.

SOCl₂ = molécula do tipo AX₃E, logo a geometria é piramidal trigonal.

H₂SO₄ = molécula do tipo AX₄ (parte analisada SO₄^2-), logo a geometria é tetraédrica.

SO₃ = molécula do tipo AX₃, logo a geometria é trigonal plana.

H₂S = molécula do tipo AX₂E₂ (E₂ = 2 pares de elétrons livres), logo a geometria é angular.

Questão 6: Letra (C)

Se 65,4 g de zinco equivalem a 1 mol de gás hidrogênio, logo temos que 2 g de zinco dão aproximadamente 0,03 mols de gás hidrogênio.

Questão 7: Letra (B)

I - Errado. O nitrogênio não reage com a água. O que transforma a água em gelo é a baixa temperatura que possui o nitrogênio líquido que está muitíssimo abaixo de 0 ºC.

II - Certo. É o que foi explicado antes e que passa a água do estado líquido para o estado sólido.

III - Errado. A divisão em moléculas culminaria no fim das interações entre as moléculas pelas ligações de hidrogênio (o que não ocorre).

A forma de cristal é dada pela interação das moléculas umas com as outras no estado sólido de forma organizada, logo não são as moléculas que se cristalizam.

Questão 8: Letra (A)

(A) 1 - Base (de Bronsted-Lowry, pois ela age como um receptora de H⁺.) 2 - Ácido (de Bronsted-Lowry, pois ela age como doadora de H⁺.)

(B) 2 - Não pode ser (agente) redutor, pois a dimetilamina nessa reação não está se oxidando.

(C) 1 - Não pode ser (agente) oxidante, pois a dimetilamina nessa não está se reduzindo.

(E) 2 - A dimetilamina está participando da reação e não aumentando a velovidade que ela ocorre, logo não pode estar exercendo a função de catalisador.

Questão 9: Letra (C)

(V) Fe²⁺S₂^- + H₂⁺O^2- (alta temperatura) ------> Fe²⁺O^2- + H₂⁺S^2- + S⁰

O enxofre reduz (S₂^- para S^2-) e oxida (S₂^- para S⁰)

(F) Cu²⁺S^2- + H₂⁺(S⁶⁺O₄^2-)^2-  ------> Cu²⁺(S⁶⁺O₄^2-)^2- + H₂⁺S^2-

O enxofre não reduz e nem oxida.

(V) 4Na₂⁺(S⁴⁺O₃^2-)^2- + 2H₂⁺O^2- (vapor) ------> 3Na₂⁺(S⁶⁺O₄^2-)^2- + 2Na⁺(O^2-H⁺)^- + H₂⁺S^2-

O enxofre reduz (S⁴⁺ para S^2-) e oxida (S⁴⁺ para S⁶⁺).

(F) C⁴⁺H₄⁺ + 4S⁰ (vapor) ------> C⁴⁺S₂^2- + 2H₂S^2-

Como o enxofre apenas reduz (S⁰ para S^2-) a resposta é F, pois pelo enunciado para ser V ele tem que reduzir e oxidar na mesma reação.

Questão 10: Letra (E)

I - Certo. Todos possuem 10 carbonos em suas moléculas, o que consequentemente gera 10 mols de CO₂ quando há combustão.

II - Certo. Os dois possuem, em suas moléculas, o mesmo número de átomos de hidrogênio que iram gerar o mesmo número de moléculas de água.

III - Certo. Os dois compostos possuem quantidades de hidrogênio em suas moléculas o que irá gerar quantidades diferentes de moléculas de água para cada.

Questão 11: Letra (A)

I - Certo. Pois a coniina é uma amina secundária (R₁R₂NH) e forma ligações de hidrogênio (H + FON) que aumentam seu ponto de ebulição, ao contrário da coniceína que não possui esse tipo de ligação.

II - Errado. O carbono que está a direita do N é assimétrico (se liga a 4 ligantes diferentes).

III - Errado. A coniina é amina secundária, mas a coniceína é uma amina terciária (R₃R₂R₁N).

Questão 12: Letra (C)

Em cada tudo tem de se analisar quanto de Br₂ é necessário para reagir com a quantidade dada em cada um de hex-1-eno apartir da regra de tres que como base que:

8g de hex-1-eno reage com 160g de Br₂.

A partir daí temos:

- Tubo A: Para 2,1g de hex-1-eno são necessários 4,0g de Br₂, como a quantidade dada de Br₂ foi de 4,4g temos um excesso que deixa a solução final com a cor vermelho-castanho.

- Tubo B: Para 4,2g de hex-1-eno são necessários 8,0g de Br₂, como a quantidade dada de Br₂ foi de 8,4g temos um excesso que deixa a solução final com a cor vermelho-castanho.

- Tubo C: Para 8,4g de hex-1-eno são necessários 16,0g de Br₂, como a quantidade dada de Br₂ foi de 15g temos que todo Br₂ foi consumido, o que deixa a solução final incolor.

Questão 13: Letra (E)

Grupo ácido carboxílico: (-COOH)

Grupo amina: (-H₂N)

Reação explicada no enunciado da questão: (-COOH) + (-H₂N) -----> H₂O + (-CO-NH-)

Ao combinar os aminoácidos dois a dois conforme a reação descrita temos de analisar as quantas reações podemos ter (nº de possibilidades) que dão a quantidade de dipeptideos que podem ser formados.

A glicina pode reagir com ela mesma, a alanina e a cisteína.

A alanina pode reagir com ela mesma, a glicina e a cisteína.

A cisteína pode reagir com ela mesma, a alanina e a glicina.

Somando todas as reações possíveis temos: 9 dipeptídeos possíveis.

Questão 14: Letra (D)

Para encontrar o que é pedido vamos enumerar os carbonos, analisando-os dessa forma um a um para podermos achar o que é pedido. São oito carbonos ao todo. Vamos deixar de vermelho o que entrará na contagem e identificar os carbonos po “C” mais um número.

C1: uma ligação simples com (-OH) onde tem 1 hidrogênio, 1 ligação dupla com um oxigênio e mais uma simples com o C2.

C2: uma ligação simples com C1, uma ligação simples com 1 hidrogênio e 1 ligação dupla com C3.

C3: uma ligação dupla com C2 (já contada), uma ligação simples com 1 hidrogênio e uma ligação simples com o C4.

C4: uma ligação simples com C3 e 1 ligação tripla com C5.

C5: uma ligação tripla com C4 (já contada) e uma ligação simples com C6.

C6: uma ligação simples com C5 e 1 ligação tripla com C7.

C7: uma ligação tripla com C6 (já contada) e uma ligação simples com C8.

C8: uma ligação simples com C7 e 1 ligação tripla com nitrogênio.

Ao todo temos:

3 hidrogênios: 1 na hidroxila que se liga com C1, 1 se ligando com o C2 e 1 se ligando com C3.

2 ligações duplas: 1 do C2 com C3 e 1 do C1 com um oxigenio.

3 ligações triplas: 1 do C4 com C5, 1 do C6 com C7 e 1 do C8 com um Nitrogênio.

Questão 15: Letra (A)

Substituição: Quando um átomo ou íon é retirado da molécula e em seu lugar “entra” outro átomo ou íon que fazia parte da reação.

Oxidação: Exitem tres tipos: quando se adiciona oxigenio, se perde hidrogênio ou se perde elétrons.

Adição: Quando mais um átomo ou íon é adicionado a molécula.

Eliminação: Quando um átomo ou íons é retirado da molécula sem reposição posterior.

Na reação a hidroxila (OH^-) entra no lugar do bromo (Br^-) (substituição) e na sequencia o par de hidrogênios, que estão no carbono que liga a hidroxila, são substituídos por um oxigênio (oxidação).

Questão 16: Letra (A)

A presenção do sal na água faz com a sua temperatura de ebulição seja maior que 100 ºC o que vai aumentando com o tempo pois com o evaporar da água a concentração de sal vai aumentando consequentemente elevando a temperatura do sistema.

Questão 17: Letra (B)

Nesse caso deveremos usar a fórmula Mi x Vi = Mf x Vf; onde:

Mi = Concentração molar inicial da solução que não é fornecida e precisa ser encontrada.

Vi = Volume inicial da solução que é de 200 ml ou 0,2 L.

Mf = Concentração molar final que é de 0,2 mol L^-1.

Vf = Volume final da solução que é o que deve ser encontrado.

Para achar Mi devemos usar a fórmula: M = massa do soluto (Na₂SO₄)(7,1g) / nº mols do soluto (128g/mol) x volume (0,2L) = 0,25 mol/L; Ao colocar esse valor na primeira fórmula temos:

Vf = 0,25 x 0,2 / 0,2 = 0,25 L ou 250 mL como volume final, logo tem de ser acrescentado extamente 50 mL a mais de água.

Questão 18: Letra (B)

(A) Solução saturada mas para ser sem precipitado tem que possuir uma quantidade de aproximadamente 40g.

(B) Sim pois há mais KNO₃ do que pode se dissolver em água na temperatura de 30ºC.

(C) A solução é saturada e quando não saturada nunca há precipitado.

(D) Uma solução não saturada nunca possui precipitado. Esta é uma solução saturada.

(E) A mistura pode ser heterogênia por possuir precipitado mas a água não é pura pois parte do KNO₃ está dissolvido nela.

Questão 19: Letra (D)

Se tem que para cada molécula de O₂ se tem 0,2x10⁶ moléculas de água e como 1 litro de água possui 55,55 mols, pode-se fazer uma regra de três com as informações dadas. Ao fazer a conta temos que:

1 molécula de O₂ ------> 0,2x10⁶ de moléculas de água.

X mols em 1L de água -------> 55,55 mols de água.

55,55x1=0,2x10⁶X --> X=2,7775x10^-4 (2,8x10^-4)

Questão 20: Letra (C)

Quando é abordada a taxa inicial de formação do NO₂, se quer saber a velocidade da reação (v) que é calculada a partir da lei de velocidade ou lei cinética que é:

v = k x [X]^m x [Y]ⁿ; onde:

v = velocidade da reação; k = é uma constante de velocidade característica da reação e da temperatura; [X] e [Y] = Concentração dos reagentes da reação; m e n = expoente que são determinados experimentalmente.

Na questão o k vale 1,0 x 10^-3s^-1, há somente um reagente, o N₂O₄, cuja concentração vale 2,00 mol L^-1 e é dito que é uma reação de primeira ordem, logo como só temos um reagente, o seu expoente m vale 1. A partir destes dados é possível montar a fórmula e encontrar a velocidade pedida no problema.

v = 1,0 x 10^-3 x (2)¹ = 2 x 10^-3 mol L^-1 s^-1. Esse valor seria no caso de 1 mol de N₂O₄ produzir 1 mol de NO₂, para 2 mols de NO₂ temos apenas que dobrar o valor, logo o valor correto da velocidade é de v = 4 x 10^-3 mol L^-1 s^-1.

Questão 21: Letra (E)

(A) Errado. Pois (Delta)H_I não pode possuir valor diferente do -(Delta)H_II, pois uma reação é inversa da outra, logo ele possuem o mesmo valor só que têm apenas o sinal invertido.

(B) Errado. Não são excessões a Lei de Hess. A glicose pode ter seu (Delta)H descoberto pelo processo da Lei de Hess.

(C) Errado. Em módulo esses valores têm de ser iguais e não possuir diferenças, como citado.

(D) Errado. Em módulo os valores são iguais.

(E) Certo. Interconversão de energia é quando um tipo de energia se transforma em outro diferente. Aqui a energia de combustão se trensforma em energia de formação e vice-versa, ou seja, há uma interconversão de energia.

Questão 22: Letra (A)

I - Certo. A energia é calculada a partir da linha cis até o topo da curva, ou seja tem que se diminuir o valor de 260 kJ de 4 kJ, que está abaico da linha cis, que dá 256 kJ.

II - Errado. Pois com o aumento da temperatura mais energia é fornecida as moléculas para que atinjam mais rapidamente a energia necessária para que se forme o complexo ativado, chamada eneregia de ativação.

III - Errado. O catalisador tem por função apenas acelerar a reação baixando a energia de ativação que as moléculas necessitam atingir.

Questão 23: Letra (B)

A fórmula da constante de equilíbrio químico é:

A constante (K_c) = A multiplicação da concentração dos produtos elevado ao seu nº respectivo de mols divido pela multiplicação da concentração dos reagentes elevados aos seus respectivos nº de mol.

Com base nisso temos da questão que:

Kc = [CH₃OH]/[CO][H₂]². Como o que é perguntado é a concentração de H₂, temos de isolá-lo, deixando a fórmula assim:

[H₂] = Raiz de [CH₃OH]/[CO]Kc. Com todos os valores fornecidos é só jogar na fórmula e obter o valor que é de [H₂] = 0,1 mol L^-1.

Questão 24: Letra (B)

No experimento ao misturar água e gasolina, o etanol presente na gasolina se misturou com a água, pois é muito mais solúvel nela, deixando a gasolina de densidade menor que a da água na parte superior com quantidade de 35 mL. Como dos 50 mL de gasolina 15 mL eram de etanol, logo o teor de etanol na gasolina era de:

50 ---> 100%

15 ---> X

X = 100 x 15 / 50 = 30 %.

Questão 25: Letra (D)

I - Certo. Como o pH é menor que 7, logo a concentração de H⁺ é maior que 10^-7.

II - Errado. Ela é imprópria para consumo por excessiva basicidade e não acidez, pois seu pH é maior que 7.

III - Certo. O pH das águas salgadas são maiores que as fluviais, logo a concentração de H⁺ das águas salguadas são menores que a das fluviais.