2ª série EM - Questões para o EXAME FINAL – EF 2017 – QUÍMICA 01. A altas temperaturas, N2 reage com O2, produzindo NO, um poluente atmosférico: N2(g) + O2(g) ↔ 2 NO(g)

À temperatura de 2000 kelvins, a constante do equilíbrio anterior é igual a 4,0 ⋅ 10–4. Nessa temperatura, se as

concentrações de equilíbrio de N2 e O2 forem, respectivamente, 4,0 ⋅ 10–3 e 1,0 ⋅ 10–3 mol/L, qual será a de NO?

02. O nitrogênio é um dos principais constituintes de

fertilizantes sintéticos de origem não orgânica. Pode aparecer

na forma de uréia, sulfato de amônio, fosfato de amônio, etc.,

produtos cuja produção industrial depende da amônia como

reagente inicial. A produção de amônia, por sua vez, envolve

a reação entre o gás nitrogênio e o gás hidrogênio. A figura a

seguir mostra, aproximadamente, as porcentagens de

amônia em equilíbrio com os gases nitrogênio e hidrogênio,

na mistura da reação de síntese.

a) A reação de síntese da amônia é um processo

endotérmico? Justifique.

b) Imagine que uma síntese feita à temperatura de 450ºC e

pressão de 120 atm tenha produzido 50 toneladas de amônia até o equilíbrio. Se ela tivesse sido feita à temperatura

de 300 oC e à pressão de 100 atm, quantas toneladas a mais de amônia seriam obtidas? Mostre os cálculos.

03. No gráfico estão os valores das pressões parciais de NO2 e de

N2O4, para diferentes misturas desses dois gases, quando, a

determinada temperatura, é atingido o equilíbrio: 2 NO2(g) ↔ N2O4(g)

Com os dados desse gráfico, qual o valor da constante (Kp) do

equilíbrio atingido, naquela temperatura?

04. Bicarbonato de sódio sólido é usado como fermento químico porque se decompõe termicamente formando gás

carbônico, de acordo com a reação representada pela equação química:

2 NaHCO3(s) ↔ Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

a) Escreva a expressão matemática para a constante de equilíbrio expressa em termos de concentração (Kc).

b) A constante de equilíbrio, expressa em termos de pressões parciais (Kp), é igual a 0,25 à temperatura de 125ºC

quando as pressões são medidas em atmosferas. Calcule as pressões parciais de CO2 e H2O quando o equilíbrio for

estabelecido nessa temperatura.

05. No processo industrial de obtenção de ácido sulfúrico (processo de contato), SO2 é oxidado para SO3 segundo a

reação: 2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g)

Em um frasco de 2,0 L são colocados 0,04 mol de SO2 e 0,02 mol de O2. No equilíbrio, a 900 K, o frasco contém 0,03

mol de SO3. Calcule a Kc do processo. Completando a tabela abaixo com os valores das concentrações no equilíbrio.

Equação 2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g)

Início

Reação

Equilíbrio

06. Anabolizantes são hormônios sintéticos utilizados no tratamento de algumas doenças. Porém, o uso indevido

dessas substâncias pode provocar efeitos colaterais graves, como, por exemplo, hipertensão.

Com base na estrutura química dos anabolizantes sintéticos estanozolol e dianabol, responda:

a) Determine o número de átomos de Carbono primário, secundário, terciário e quaternário do Dianabol.

b) Determine a fórmula molecular do Estanozolol.

07. Classifique as cadeias carbônicas dos compostos representados abaixo:

a)

b)

c)

d)

08. Um determinado composto orgânico foi isolado de uma planta presente na Floresta Amazônica, e suas

características foram determinadas por um Químico Orgânico, parte da descrição segue abaixo:

“A substância apresenta fórmula molecular C8H16 e sabemos que a cadeia é classificada como aberta, ramificada e

insaturada. Nossas técnicas laboratoriais determinaram que há fragmentos de 3 radicais de massa 15 g/mol, há 1

carbono terciário e 1 carbono quaternário e a insaturação encontra-se na extremidade da cadeia”

Com base na descrição do composto apresentado acima, determine a fórmula estrutural e o nome oficial IUPAC das

quatro possíveis estruturas para o alqueno isolado. Dado massas atômicas (u): C=12 e H=1.

09. Determine o nome oficial IUPAC dos compostos apresentados abaixo:

a)

b)

c)

d)

09. Considere as moléculas e as configurações espaciais (geometria molecular) abaixo. Complete a tabela, fazendo a

relação entre elas. (Números atômicos 1H, 16O, 12C, 5B, 17Cl e 7N)

Geometria molecular: a) angular b) linear c) trigonal d) piramidal e) tetraédrica.

Fórmula

Molecular H2O CO2 BCl3 CCl4 NH3

Fórmula

Estrutural

Geometria

molecular

10. Faça as fórmulas de Lewis, estruturais das moléculas SO2 e CO2. Suas geometrias espaciais serão iguais ou

diferentes? Por quê?

(Números atômicos: S = 16; O = 8; C=6)

11. Os estudos das polaridades de ligações covalentes e de moléculas e das suas decorrências são fundamentais

para a compreensão de proteínas e ácidos nucleicos.

Com relação as afirmativas abaixo diga se são verdadeiras ou falsa, corrigindo os erros das falsas.

a) A molécula CO2 é apolar, sendo formada por ligações covalentes polares.

b) A molécula H2O é polar, sendo formada por ligações covalentes apolares.

c) A molécula NH3 é polar, sendo formada por ligações covalentes polares.

d) A molécula NH3 é apolar, porque há sobra de um par eletrônico não compartilhado no elemento central que exerce

repulsão nas três ligações do N com os H.

12. Considere as substâncias químicas comuns: gás oxigênio: O2 (g), cloreto de hidrogênio: HCl (g), gás carbônico: CO2

(g) e NaCl (s)

Qual afirmativa abaixo está correta. Justifique

I) O NaCl é formado por ligação metálica.

II) As moléculas de O2 e HCl, são formadas por ligações covalentes polares.

III) As moléculas de HCl, e CO2 são formadas por ligações covalentes polares.

13. Oxalato de cálcio (CaC2O4) aquecido ao ar decompõe-se gradativamente, seguindo duas etapas (I e II). As

equações das reações são dadas a seguir: Qual das equações dadas representa uma reação de oxidorredução?

Justifique. (Use a regra abaixo se necessário)

I) CaC2O4(s) → CaCO3(s) + CO(g)

II) CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

OBS: Para resolver o ex.13 use a Regra prática para determinação do nox caso necessário:

14. Determine o nome oficial da IUPAC dos compostos representados abaixo:

15. Julgue os itens abaixo em (V) verdadeiro ou (F) falso. Justifique a sua escolha com evidências estruturais dos

compostos. Observação: Não será considerado a questão se não apresentar a justificativa da sua escolha.

I.( ) 2-metilpropan-2-ol é um álcool terciário (hidroxila ligada ao Carbono terciário).

II.( ) Propanal é uma cetona utilizada como solvente para remoção de esmalte de unha.

III.( ) Etanoato de butila é um éter de cadeia ramificada.

IV.( ) Aminas são substâncias teoricamente derivadas da amônia pela substituição de um, dois ou três átomos de

hidrogênio por grupos alquila ou arila.

V.( ) Metoxibenzeno é um fenol, pois possui um átomo de oxigênio ligado a um carbono do anel aromático.

16. A cor amarela do xixi se deve a uma substância chamada urobilina, formada em nosso organismo a partir da

degradação da hemoglobina. A hemoglobina liberada pelas hemácias, por exemplo, é quebrada ainda no sangue,

formando compostos menores que são absorvidos pelo fígado, passam pelo intestino e retornam ao fígado, onde são

finalmente transformados em urobilina. Em seguida, a substância de cor amarelada vai para os rins e se transforma

em urina, junto com uma parte da água que bebemos e outros ingredientes. Xixi amarelo demais pode indicar que

você não está bebendo água o suficiente. O ideal é que a urina seja bem clarinha. Dado a estrutura da urobilina

abaixo, determine as funções orgânicas presente, circulando-as na estrutura.

17. A dopamina e a adrenalina são neurotransmissores que, apesar da semelhança em sua composição química,

geram sensações diferentes nos seres humanos. Observe as informações da tabela:

Neurotransmissor Fórmula estrutural Sensação produzida

dopamina

felicidade

adrenalina

medo

Responda as questões a seguir:

a) Indique a função química que difere a dopamina da adrenalina e nomeie a sensação gerada pelo neurotransmissor

que apresenta menor massa molecular. Dados: C = 12; H = 1; O = 16.

b) Identifique o neurotransmissor com isomeria óptica e escreva sua fórmula molecular.

Lembretes: K= [produtos]/[reagentes] α=ni/n Ka= α2.M

Kw= [H+] . [OH-] 10-14 = 10-7.10-7

18. Examine os dados da tabela:

Ácido Fórmula Ka (25 °C)

Clorídrico HCl 1 .107

Cianídrico HCN 6 .10–10

Fluorídrico HF 7 .10–4

Nitoso HNO2 4 .10–3

a) Qual é o ácido mais forte? Justifique.

b) Qual é o ácido com menor grau de ionização? Justifique.

19. O ácido acético (H3CCOOH) em solução aquosa 0,02 molar a 25 °C apresenta 2% de ionização.

a) Determine o valor numérico aproximado da constante ácida (Ka) a 25 °C. Apresente a equação que representa sua

ionização. Obs: Pode usar HAc para abreviar o ácido acético.

b) Se for adicionado hidróxido de potássio (KOH) no equilíbrio, o que irá acontecer?

20. Um fazendeiro dividiu a sua propriedade em cinco áreas numeradas de I a V conforme a acidez do solo. As

concentrações hidrogeniônicas, em mol.L–1, detectadas nos solos são relacionadas abaixo.

Plantas que são mais produtivas em solos menos ácidos (mais básicos) devem ser cultivadas, prioritariamente, em

quais solos? Justifique apresentando o valor do pH das áreas escolhidas.

I) [H+] = 1,0 . 10–8

II) [H+] = 2,0 . 10–6

III) [H+] = 1,0 . 10–7

IV) [H+] = 2,0 . 10–8

V) [H+] = 1,0 . 10–6

21. A figura ao lado esquematiza o sistema digestório humano, que desempenha

um importante papel na dissolução e absorção de substâncias fundamentais no

processo vital.

De maneira geral, um medicamento é absorvido quando suas moléculas se

encontram na forma neutra, quando não apresenta carga, pois um dos fatores

que determinam onde ocorrerá a absorção é a existência ou não de carga iônica

na molécula da substância.

Sabendo que a variação do pH ao longo do sistema digestório é entre 1,0-3,0 para o estômago, entre 6,0-6,5 para o

duodeno e entre 7,0-8,0 para o intestino delgado.

a) Calcule a concentração média de H+ em mol/L no estômago. Dados: log 2 = 0,30 e log 3 = 0,48

b) Em que parte do sistema digestório o ácido acetilsalicílico (Aspirina®), um ácido fraco, será preferencialmente

absorvida? Justifique.

22. O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH

entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a

apresentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala abaixo.

Algumas soluções foram testadas com esse indicador, produzindo os seguintes resultados:

Solução Material Cor Caráter

I amoníaco verde

II leite de magnésia azul

III vinagre vermelho

IV leite de vaca rosa

a) De acordo com os resultados obtidos, classifique (completando a tabela) as soluções I, II, III e IV em caráter ácido

ou básico.

b) Utilizando-se o indicador citado (repolho roxo) em sucos de abacaxi e de limão. Quais cores pode-se esperar em

cada suco.

23. Reações Orgânicas ocorrem através de mecanismos moleculares e exigem condições específicas para que

ocorram. Com base em seus estudos de química orgânica, responda:

a) Determine a fórmula estrutural e o nome oficial IUPAC do produto na monocloração do Etano.

b) Determine a fórmula estrutural e o nome oficial IUPAC do produto na dibromação do Metano

b) Determine a reação química da nitração do Benzeno

c) Determine a reação química da sulfonação do Benzeno

24. Muitos mecanismos reacionais são conhecidos e estudados por químicos orgânicos, dentre as possíveis

classificações reacionais no estudo a nível de ensino médio, podemos destacar reações de substituição, adição,

eliminação, oxirredução e polimerização. Com base nas aulas assistidas e o seu estudo de reações de adição,

responda o que se pede:

a) O produto formado na reação de hidrogenação do propeno.

b) A reação química e o nome oficial IUPAC da cloração do eteno.

c) O nome do produto formado na reação entre but-2-eno e Cloreto de hidrogênio gasoso (HCl).

d) A função química e o nome do produto da hidratação do but-1-eno.

25. Observe a estrutura do alcano, representado ao lado:

A partir da reação do alcano apresentado com bromo molecular (Br2), reação de

bromação, responda o que se pede:

a) A fórmula estrutura dos quatro produtos dessa reação e seus respectivos

nomes IUPAC.

b) O nome oficial IUPAC do produto formado em maior quantidade.

26. Hidrocarbonetos que apresentam dupla ligação podem sofrer reação de adição. Quando a reação é feita com um

haleto de hidrogênio, o átomo de halogênio se adiciona ao carbono insaturado que tiver menor número de

hidrogênios, conforme observou Markovnikov. Usando esta regra, dê a fórmula e o nome do produto que se forma na

adição de:

a)

b)

c) H2O a 2-metil-pent-2-eno

Sobre o esquema ao lado responda as questões abaixo:

27. Indique qual é o cátodo e o ânodo, suas respectivas polaridades e a

ocorrência de depósito metálico e de corrosão, associando aos fenômenos

com oxidação e redução.

28. Escreva as semirreações catódica e anódica dos eletrodos e obtenha a equação química global

29. Explique a função da ponte salina, indicando o sentido da migração dos ínos.

Considere os seguintes potenciais de eletrodo e responda as questões 30 e 31

30. Para a pilha eletroquímica de maior ΔEo possível escreva as semirreações de oxidação e de redução e indique

onde elas ocorrem (cátodo ou ânodo).

31. Deduza a equação global da pilha e calcule a ΔEo da pilha.

32. Determine os produtos das seguintes reações orgânicas:

a) desidratação intramolecular do pentan-2-ol

b) desidratação intermolecular do propan-1-ol

33. Determine os produtos das seguintes reações orgânicas:

a) ácido butanoico + etanol

b) ácido 2-metilpentanóico + propan-1-ol

34. O gráfico apresenta as solubilidades dos sais A, B, C, D, E e F em função da

temperatura.

a) Indique o sal cuja solubilidade em água é menos afetada pelo aumento de

temperatura.

b) Considere uma solução preparada com 33g do sal B em 50g de água, a 40ºC.

A mistura resultante apresenta corpo de fundo? Justifique sua resposta.

35. O cloreto de potássio é solúvel em água e a tabela a seguir

fornece os valores de solubilidade deste sal em g/100 g de

água, em função da temperatura.

Preparou-se uma solução de cloreto de potássio a 40ºC

dissolvendo-se 40,0 g do sal em 100 g de água. A temperatura

da solução foi diminuída para 20ºC e observou-se a formação

de um precipitado.

a) Analisando a tabela de valores de solubilidade, explique por que houve formação de precipitado e calcule a massa

de precipitado formado.

b) A dissolução do cloreto de potássio em água é um processo endotérmico ou exotérmico? Justifique sua resposta.

36. A solubilidade do oxalato de cálcio a 20ºC é de 33,0 g por 100 g de água. Qual a massa, em gramas, de CaC2O4

depositada no fundo do recipiente quando 100 g de CaC2O4(s) são adicionados em 200 g de água a 20ºC?

37. Segundo relatório recente da Cetesb sobre a qualidade do ar no estado de São Paulo, nos últimos 20 anos houve

uma redução no nível de emissão desse gás de 33,0 g para 0,34 g por quilômetro rodado. Um dos principais fatores

que contribuiu para a diminuição da poluição por monóxido de carbono foi a obrigatoriedade de carros equipados

com conversores catalítico.

a) Responda por que o monóxido de carbono deve ser eliminado.

b) Explique como o conversor catalítico atua no processo descrito acima e porque ele não é eficiente no controle do

efeito estufa.

38. Para obter a liberação de hidrogênio no cátodo e cloro no ânodo a partir de uma eletrólise do NaCl. Utilizaria qual

processo, aquosa ou ígnea? Justifique com as reações.

39. A corrosão (oxidação) de móveis de ferro para praia pode ser evitada pelo recobrimento da superfície com alguns

metais que, embora sejam mais ativos do que o ferro, quando se oxidam formam revestimentos aderentes de óxidos,

que são resistentes à corrosão.

a) Exponha uma razão que justifique por que o processo de corrosão do ferro ocorre mais facilmente em regiões

praianas.

b) Com base nesses dados, escolha os metais mais reativos que o ferro que poderiam ser utilizados para a proteção

de móveis de ferro. Justifique sua resposta

Considere a tabela abaixo:

40. A figura apresenta a eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de níquel (II), NiCl2.

São dadas as semirreações de redução e seus respectivos potenciais:

Indique as substâncias formadas no ânodo e no cátodo. Justifique.

41. Determine o tempo necessário, em minutos, para decomposição total, por intermédio de uma corrente de 5 A, da

prata existente em 100 ml de solução 0,1 molar de AgNO3.

Dados: Ag=108; 1F=96500C

42. O PET é obtido pela reação de polimerização do ácido tereftálico com etilenoglicol. De acordo com as estruturas

dos reagentes (monômeros) abaixo e sabendo que se trata de uma polimerização por condensação, determine o

fragmento do polímero PET.

43. Os polímeros são materiais amplamente utilizadas na sociedade moderna, alguns deles na fabricação de

embalagens e filmes plásticos, por exemplo. Na figura estão relacionadas as estruturas de alguns monômeros

usados na produção de polímeros de adição comuns.

Escolha dois monômeros listados acima e determine o fragmento do polímero e seu respectivo nome. Que tipo de

polimerização ocorre com esses reagentes? Qual a características necessária para que ocorra a reação?

44. Não é de hoje que os polímeros fazem parte de nossa vida; progressos obtidos pelos químicos permitiram

avanços importantes em diversas áreas. Os avanços científicos e tecnológicos têm possibilitado a produção de novos

materiais mais resistentes ao ataque químico e ao impacto. O Kevlar tem sido utilizado na produção industrial de

coletes à prova de balas, além de apresentar característica de isolante térmico.

A obtenção desse polímero ocorre por meio da reação a seguir.

Determine as estruturas dos reagentes A e B. O kevlar é classificado como homopolímero ou copolímero? Por quê?

45. O Nylon® é um polímero obtido pela reação do ácido adípico com a hexametilenodiamina, como indicado no

esquema reacional.

Com base nos reagentes dados, determine o fragmento de polímero P. Que tipo de reação de polimerização ocorre

nesse caso?

Orientações:

1. A avaliação de EXAME FINAL será composta por 10 questões, retiradas desta lista de 32 questões. Não haverá necessidade de realização de trabalho complementar. 2. A média necessária para aprovação nas Avaliações de EXAME FINAL será 5,0 (cinco) pontos. 3. O aluno que NÃO atingir a média necessária nas Avaliações de EXAME FINAL será encaminhado para a realização para PROGRESSÃO PARCIAL durante o ano letivo de 2019. 4. Os resultados do EXAME FINAL serão divulgados na última semana de janeiro; 5. O calendário abaixo poderá sofrer alterações por razões técnicas ou pedagógicas.

Calendário EXAME FINAL 1ªs e 2ªs séries - EM - 2018

21/01/2019 22/01/2019

1ª SÉRIE BIOLOGIA

MATEMÁTICA QUÍMICA

2º SÉRIE MATEMÁTICA

FÍSICA HISTÓRIA

QUÍMICA

9h 9h