2.3. quÍmica - exercÍcios propostos - volume 2.pdf

7/25/2019 2.3. QUMICA - EXERCCIOS PROPOSTOS - VOLUME 2.pdf

1/48

417

1. (UNIFESP) A geometria molecular e a polaridade das molculasso conceitos importantes para predizer o tipo de fora de interaoentre elas. Entre as substncias moleculares nitrognio, dixido deenxofre, amnia, sulfeto de hidrognio e gua, aquelas que apre-sentam o menor e o maior ponto de ebulio so, respectivamente,

a) SO2 e H2S.

b) N2 e H2O.

c) NH3 e H2O.

d) N2 e H2S.

e) SO2 e NH3.

Dados:

RESOLUO:

Resposta: B

2. As foras intermoleculares so responsveis pelas diferenas nastemperaturas de ebulio; nas molculas polares, as foras mais

intensas aumentam o ponto de ebulio, enquanto nas molculasapolares a maior rea de contato aumenta o ponto de ebulio.Explique, em cada par, qual a substncia que apresenta ponto deebulio mais elevado.

a) ter dimetlico e etanolH3C O CH3 H3C CH2 OH

b) butano e metilpropanoH3C CH2 CH2 CH3 H3C CH CH3

|CH3

c) propano e butano

H3C CH2 CH3 H3C CH2 CH2 CH3

d) gua e metanolO H3C OH

H H

RESOLUO:a) O etanol apresenta maior ponto de ebulio, pois estabelece, pelo fato

de possuir o grupo hidroxila, pontes de hidrognio entre as suas mol-culas.

b) O metilpropano possui menor ponto de ebulio, pois uma cadeiaramificada, na qual diminui o nmero de Foras de van der Waals.

c) O butano possui maior ponto de ebulio, pois entre molculas apo-lares, o ponto de ebulio aumenta com o aumento da massa molar.

d) A molcula de gua apresenta um maior nmero de pontes de hidro-gnio. O metanol apresenta uma parte apolar, diminuindo o ponto deebulio.

MDULO 11

LIGAES QUMICAS II:PONTO DE EBULIO

S

O

N

H

FRENTE 1 QUMICA GERAL E INORGNICA E FSICO-QUMICA


2/48

3. (UFSCar-SP MODELO ENEM) Compostos orgnicos oxi-genados como lcoois (ROH), cetonas (RCOR), steres (RCOOR) ecidos carboxlicos (RCOOH) so bastante presentes em nosso coti-diano. Por exemplo, etanol usado como combustvel para veculos,cido actico encontrado no vinagre, acetona e acetato de metilaervem para remover esmalte de unhas. As propriedades de compostos

dessas classes variam muito e a tabela ilustra alguns exemplos.

Assinale a alternativa que explica corretamente as propriedadesdescritas nessa tabela.a) O ponto de ebulio do ster menor que o ponto de ebulio da

cetona, porque o maior nmero de tomos de oxignio presente namolcula do ster aumenta as interaes dipolo-dipolo, quedesfavorecem as interaes entre suas molculas.

b) O cido carboxlico um composto polar e faz fortes ligaes dehidrognio entre suas molculas, o que explica o elevado ponto deebulio.

c) O ster mais polar que o cido, por isso h mais interaes dipoloinduzido-dipolo instantneo entre suas molculas, o que explica oponto de ebulio mais baixo observado para o ster.

d) A cetona tem massa molecular menor que o cido, por isso seuponto de ebulio menor.

e) O lcool tem o menor ponto de fuso entre os compostos listados,

porque pode formar o maior nmero de ligaes de hidrognio, de-vido ao maior nmero de tomos de hidrognio presente em suamolcula.

RESOLUO:Tanto a acetona como o formiato de metila apresentam interaesdipolo-dipolo.As interaes moleculares do etanol e do cido actico so do tipo ligaode hidrognio.No cido carboxlico, o nmero de ligaes de hidrognio maior do queno lcool, portanto, o seu ponto de ebulio ser maior.

Resposta: B

1. (FUVEST-SP MODELO ENEM) Alguns alimentos so enri-quecidos pela adio de vitaminas, que podem ser solveis emgordura ou em gua. As vitaminas solveis em gordura possuem uma

estrutura molecular com poucos tomos de oxignio, semelhante deum hidrocarboneto de longa cadeia, predominando o carter apolar. Jas vitaminas solveis em gua tm estrutura com alta proporo detomos eletronegativos, como o oxignio e o nitrognio, quepromovem forte interao com a gua. Abaixo esto representadasquatro vitaminas:

Entre elas, adequado adicionar, respectivamente, a sucos de frutaspuros e a margarinas, as seguintes:a) I e IV b) II e III c) III e IVd) III e I e) IV e II

RESOLUO:As quatro vitaminas que aparecem tm, pela leitura do texto:

I) carter polar solvel em guaII) carter apolar solvel em gorduraIII) carter apolar solvel em gorduraIV) carter polar solvel em guaPoder-se-ia adicionar a sucos de frutas as vitaminas I e IV e s margarinas(gorduras) as vitaminas II e III.Resposta: E

MDULO 12

PRINCPIO DE SOLUBILIDADEE LIGAO METLICA

H3C C

O

OH

HO

O

C CH3 dmero

O H O H

CH2

CH3

CH2

CH3

Composto FrmulaPonto de

Fuso (C)Ponto de

Ebulio (C)

Etanol H3CCH2OH 114,1 78,5

Acetona H3CCOCH3 94,0 56,5

Formiato demetila

HCOOCH3 99,0 31,7

cido actico H3CCOOH 16,0 118,0

418


3/48

2. (ENEM) O uso de protetores solares em situaes de grandeexposio aos raios solares como, por exemplo, nas praias, degrande importncia para a sade. As molculas ativas de um protetorapresentam, usualmente, anis aromticos conjugados com gruposcarbonila, pois esses sistemas so capazes de absorver a radiaoultravioleta mais nociva aos seres humanos. A conjugao definidacomo a ocorrncia de alternncia entre ligaes simples e duplas emuma molcula. Outra propriedade das molculas em questo apresentar, em uma de suas extremidades, uma parte apolar respon-

svel por reduzir a solubilidade do composto em gua, o que impedesua rpida remoo quando do contato com a gua.De acordo com as consideraes do texto, qual das molculas apre-sentadas a seguir a mais adequada para funcionar como molculaativa de protetores solares?

RESOLUO:De acordo com o texto, podemos verificar que a molcula a seguir a maisadequada, pois apresentaa) uma extremidade apolar;b) um anel aromtico conjugado com grupo carbonila (alternncia entre

ligaes simples e duplas).

Resposta: E

3. (UFPB) Um professor de Qumica levou ao laboratrio 3 slidos(A, B e C) para serem analisados por seus alunos. Eles observaram aspropriedades dos materiais e apresentaram os resultados, como des-crito na tabela abaixo.

Com base nesses resultados, correto afirmar que as ligaesqumicas predominantes nos slidos A, B e C so, respectivamente,a) Inicas, covalentes e metlicas.b) Inicas, metlicas e covalentes.c) Covalentes, inicas e metlicas.d) Covalentes, covalentes e inicas.e) Inicas, inicas e metlicas.

RESOLUO:

Slidos inicos: ao serem colocados em gua, podem sofrer dissociao,tornando o meio condutor.Slidos covalentes: normalmente no so condutores em meio aquoso.Slidos metlicos: bons condutores.Resposta: A

1. (UFSCar-SP) O cloreto de potssio solvel em gua e a tabelaa seguir fornece os valores de solubilidade deste sal em g/100g degua, em funo da temperatura.

Preparou-se uma soluo de cloreto de potssio a 40C dissolvendo-se

40,0g do sal em 100g de gua. A temperatura da soluo foi diminudapara 20C e observou-se a formao de um precipitado.a) Analisando a tabela de valores de solubilidade, explique por que

houve formao de precipitado e calcule a massa do precipitadoformado.

b) A dissoluo do cloreto de potssio em gua um processo

endotrmico ou exotrmico? Justifique sua resposta.

SlidosSolubilidade em

guaCondutividade

eltrica

A solvelcondutor em meio

aquoso

B solvelno condutor em

meio aquoso

C insolvel condutor

MDULO 13SOLUES: COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE

TEMPERATURA (C) SOLUBILIDADE (g/100g de H2O)

10 31,0

20 34,0

30 37,0

40 40,0

419


4/48

RESOLUO:a) Houve formao de precipitado porque a solubilidade do cloreto de

potssio a 20C menor do que a 40C. Observe o esquema:

Massa do precipitado: 6gb) A dissoluo do cloreto de potssio em gua um processo endo-trmico, pois a solubilidade desse sal aumenta com a elevao datemperatura da gua.

2. (UNIFESP MODELO ENEM) A lactose, principal acar doeite da maioria dos mamferos, pode ser obtida a partir do leite de

vaca por uma sequncia de processos. A fase final envolve apurificao por recristalizao em gua. Suponha que, para estapurificao, 100kg de lactose foram tratados com 100L de gua, a80C, agitados e filtrados a esta temperatura. O filtrado foi resfriado a10C.

Solubilidade da lactose, em kg/100L de H2O:a 80C .................. 95 a 10C ...................15

A massa mxima de lactose, em kg, que deve cristalizar-se com esteprocedimento , aproximadamente,a) 5 b) 15 c) 80 d) 85 e) 95

RESOLUO:Ao adicionar 100kg de lactose em 100 litros de gua a 80C, 95kg irodissolver-se e 5kg sero sedimentados. O sistema filtrado e resfriado a10C.Como a 10C se dissolvem 15kg em 100L de gua, a massa mxima deactose que se cristaliza : m = (95 15)kg = 80kg

Resposta: C

3. (FUVEST-SP) 160 gramas de uma soluo aquosa de sacarosea 30C so resfriados a 0C. Quanto do acar se cristaliza?

a) 20g b) 40g c) 50g d) 64g e) 90g

RESOLUO:30C : (100g + 220)g de soluo 220g de acar

160g xx = 110g de acar, portanto teremos 50g de gua

0C: 180g de acar 100g de guay 50g de guay = 90g

Conclumos que a massa de acar que se cristaliza ser:m = 110g 90g = 20gResposta: A

1. (MODELO ENEM) As curvas de solubilidade so construdasem funo das solues saturadas, isto , indicam a mximaquantidade de soluto que pode ser dissolvida em certa quantidade desolvente a uma dada temperatura, alm de exibir se o comportamentoda dissoluo endotrmico ou exotrmico.No grfico, encontra-se representada a curva de solubilidade donitrato de potssio (em gramas de soluto por 1000 g de gua).

TEMPERATURA (C)SOLUBILIDADE DASACAROSE (g/100g de H2O)

0 180

30 220

MDULO 14

CURVAS DE SOLUBILIDADE

420


5/48

Para a obteno de soluo saturada contendo 200 g de nitrato depotssio em 500 g de gua, a soluo deve estar a uma temperatura,aproximadamente, igual aa) 12C b) 17C c) 22C d) 27C e) 32C

RESOLUO:Clculo da massa de nitrato de potssio em 1000g de H2O na soluosaturada:

500g de H2O 200g de KNO31000g de H2O x

x = 400g de KNO3

Pelo grfico, traando as linhas de chamada, observamos que a tem-peratura do sistema deve ser da ordem de 27C.

Resposta: D

2. (UNIFESP) As solubilidades dos sais KNO3 e NaCl,expressas em gramas do sal por 100 gramas de gua, em funo datemperatura, esto representadas no grfico a seguir.

Com base nas informaes fornecidas, pode-se afirmar corretamentequea) as dissolues dos dois sais em gua so processos exotrmicos.b) quando se adicionam 50 g de KNO3 em 100 g de gua a 25C, todo

o slido se dissolve.c) a solubilidade do KNO3 maior que a do NaCl para toda a faixa de

temperatura abrangida pelo grfico.d) quando se dissolvem 90 g de KNO3 em 100 g de gua em ebulio,

e em seguida se resfria a soluo a 20C, recuperam-se cerca de 30gdo sal slido.

e) a partir de uma amostra contendo 95 g de KNO 3 e 5 g de NaCl,

pode-se obter KNO3 puro por cristalizao fracionada.

RESOLUO:a) Falso.

Numa dissoluo endotrmica, um aumento da temperatura desloca oequilbrio de solubilidade do composto no sentido de sua dissociaoinica (aumenta a solubilidade). A dissoluo do KNO3 endotrmicae a dissoluo do NaCl praticamente independe da temperatura(atrmica).

b) Falso.Pelo grfico, observamos que a 25C a solubilidade do KNO3 aproximadamente 37g para cada 100g de H2O.

c) Falso.

Numa temperatura abaixo de 25C, a solubilidade do NaCl maiorque a do KNO3 .d) Falso.

Na temperatura de 20C, dissolvem-se 30g de KNO3 em 100g de gua.Ao resfriar a soluo contendo 90g de KNO3 , iro cristalizar-se 60g dosal slido.

e) Correto.Se dissolvermos essas quantidades (95g de KNO3 e 5g de NaCl) em100g de gua a 60C, por exemplo, e comearmos a diminuir atemperatura at 0C, aproximadamente, iremos verificar que o NaC lcontinuar dissolvido em gua e parte do KNO3 ir cristalizar-se(aproximadamente 95g 17g = 78g).Essa quantidade poder ser separada por filtrao e iremos obterKNO3 puro.Resposta: E

3. (UEMS) A presena do oxignio dissolvido na gua se deve, emparte, sua dissoluo do ar atmosfrico para a gua, O2(g)O2(aq),cuja constante de equilbrio apropriada a constante da Lei deHenry, KH. Para o processo de dissoluo do O2, KH definidacomo KH = [O2 (aq)]/pO2

, em que pO2 a presso parcial de oxignio

no ar. A figura a seguir mostra a solubilidade do gs oxignio em guaem funo da temperatura, na presso atmosfrica de 1 atm(760mmHg).

a) Considerando que a altitude seja a mesma, em que lago h maisoxignio dissolvido: em um de guas a 10C ou em outro de guasa 25C? Justifique.

b) Considerando uma mesma temperatura, onde h mais oxigniodissolvido, em um lago no alto da Cordilheira dos Andes ou emoutro em sua base? Justifique.

RESOLUO:A dissoluo de um gs em um lquido depende da sua presso parcial eda temperatura, segundo a Lei de Henry.a) O lago a 10C apresenta maior quantidade de O2 dissolvido, pois a

solubilidade de um gs em um lquido diminui com o aumento datemperatura.

b) No lago da base, a dissoluo maior, pois a presso parcial do gs maior sobre o lquido.

421


6/48

4. (FATEC-SP) A partir do grfico abaixo, so feitas as afirmaesde I a IV.

. Se acrescentarmos 250g de NH4NO3 a 50g de gua a 60C,obteremos uma soluo saturada com corpo de cho.

I. A dissoluo, em gua, do NH4NO

3e do NaI ocorre com liberao

e absoro de calor, respectivamente.II.A 40C, o NaI mais solvel que o NaBr e menos solvel que o

NH4NO3.V. Quando uma soluo aquosa saturada de NH4NO3, inicialmente

preparada a 60C, for resfriada a 10C, obteremos uma soluoinsaturada.

Est correto apenas o que se afirma ema) I e II. b) I e III. c) I e IVd) II e III. e) III e IV.

RESOLUO:. Correto.

A 60C a solubilidade de NH4NO3 , aproximadamente, 450g/100gde H2O, portanto temos:

100g de H2O 450g de sal

50g de H2O x

x = 225g

Logo, h 25g de excesso, temos soluo saturada com corpo de cho.

I. Incorreto.

Analisando o grfico, verificamos que a solubilidade dos sais favorecida pelo aumento da temperatura, portanto a dissoluoocorre com absoro de calor.

II. Correto.Analisando o grfico, a 40C, temos:

NaI: CS 180g/100g de H2O

NaBr: CS 110g/100g de H2O

NH4NO3: CS 300g/100g de H2O

V. Incorreto.

Temos:

CS60C 450g/100g de H2O

CS10C 140g/100g de H2O

Observamos que a diminuio da temperatura diminui asolubilidade, portanto teremos soluo saturada com corpo de cho.

Resposta: B

1. (MODELO ENEM) Atualmente, 78% do biodiesel produzidono Brasil utiliza a soja como matria-prima, 16% o sebo bovino, 3%o leo de algodo e outras oleaginosas so responsveis pelos outros3%. De acordo com Cleber Guarani, coordenador de projetos daFGV, especialista em biocombustveis, a soja continuar sendo a

principal fonte de matria-prima no longo prazo mas a participaodas outras oleaginosas tende a crescer atingindo 25% em 2020, anteuma reduo da soja para 70%. A participao do sebo bovino e doalgodo deve recuar para menos de 5% cada um.O aumento da mistura do biodiesel no diesel mineral depende de umnovo marco regulatrio para o setor, de acordo com o presidente daUnio Brasileira do Biodiesel (Ubrabio), Odacir Klein. Segundo ele,o marco regulatrio vigente prev apenas a adio de at 5% debiodiesel no diesel, que estava previsto para 2013 mas foi adiantado

para 2010 em funo da grande oferta existente no Pas.

(Fonte G1globo.com, 26/10/2010)

Em 100 litros de leo diesel, qual a quantidade aproximada debiodiesel que dever ser adicionado para obter a concentrao de 5%,conforme a legislao?a) 5,00 L b) 5,25 L c) 95,00 Ld) 94,75 L e) 5,00 mL

RESOLUO:Chamaremos o volume adicionado de V:(100 + V) L 100%

V 5%

(100 + V) . 5 = V . 100500 + 5 V = 100 V

500 = 100 V 5 V

95 V = 500

Resposta: B

MDULO 15

CONCENTRAO DE SOLUES

V = 5,26 L

422


7/48

2. (UNIFESP) Na queima do cigarro, h a liberao dos gases CO,CO2 e de outras substncias txicas como alcatro, nicotina, fenis eamnia (NH3). Para a conscientizao sobre a toxicidade do cigarro,a campanha antifumo do estado de So Paulo mostrava o uso do mo-noxmetro, bafmetro do cigarro, que mede a concentrao de mo-nxido de carbono, em ppm (partes por milho), no ar exalado dospulmes do indivduo. A figura representa o resultado da aplicao doteste.

(www.bhsbrasil.com.br/monoximetro.htm Adaptado.)

Dado que 1 ppm de CO refere-se ao teor de 1 L de CO em 10 6 L de

ar e que a densidade do CO 1,145 g/L nas condies do teste, qualdeve ser o valor de XX, indicado no visor do monoxmetro, se doislitros de ar exalado por aquele indivduo contm 4,58 x 102 mg demonxido de carbono?

RESOLUO:Clculo do volume de CO exalado em 2 L de ar:1,145 g 1 L4,58 . 105 g x

Clculo do volume de CO em 106 L de ar:2 L de ar 4 . 105 L de CO

106 L de ar y

Clculo do valor XX (ppm):1 ppm 1 L de CO

z 20 L de CO

3. A anlise de uma amostra de gua de uma nascente indicou apresena de 0,085% em massa de dioxina. Calcule a massa de dioxinapresente em 2,5 L dessa gua.Dado: dsoluo = 1 000 g/L.

RESOLUO:

d = 1 000 g/L = m = 2 500 g

100 g 0,085 g

2 500 g xx = 2,125 g

1. (FUVEST-SP-MODIFICADO MODELO ENEM)

Cuidado com a desidratao infantil

Sede, boca seca, saliva espessa, olhos fundos, moleira baixa, moleza,diminuio da elasticidade da pele, urina escura e em pouco volumeso os sinais comuns de desitratao nos bebs. preciso combat-lacom o soro que repe a gua e os sais minerais perdidos pelo orga-

nismo, mas no o caseiro, que deixou de ser recomendado, porqueno existe um padro de medida para os ingredientes e, com isso, umcontrole de sua eficincia. As mes devem procurar o Soro para

Reidratao Oral (SRO), pois contm cloreto de sdio, citrato desdio di-hidratado, cloreto de potssio e glicose, encontrado nos

postos de sade, e dar criana uma colher de sopa (15 mL) a cada15 minutos ou aps evacuar. Nas farmcias, devem pedir o soro tipo90, que tem medida equivalente ao distribudo nos postos, diz o

pediatra Marcos Vasconcellos. Se os sintomas no cederem, eleaconselha procurar um servio de sade para uma avaliaoadequada.

(Artigo retirado da revista Crescer, ed.199)

x = 4 . 105 L

y = 20 L de CO

z = 20 ppm

m2,5 L

m

V

MDULO 16

CONCENTRAO DE SOLUES (CONTINUAO)

423


8/48

Uma enfermeira precisa preparar 0,50 L de soro que con tenha1,5 x 102 mol de KCl e 1,8 x 102 mol de NaCl, dissolvidos em umaoluo aquosa de glicose. Ela tem sua disposio solues aquosas

de KCl e NaCl de concentraes, respectivamente, 0,15 g/mL e0,60 x 102 g/mL. Para isso, ter que utilizar x mL da soluo de KCle y mL da soluo de NaCl e completar o volume, at 0,50 L, com aoluo aquosa de glicose. Os valores de x e y devem ser, respec-ivamente,

a) 2,5 e 0,60 x 102 b) 7,5 e 1,2 x 102

c) 7,5 e 1,8 x 102 d) 15 e 1,2 x 102

e) 15 e 1,8 x 102

RESOLUO:a) Clculo da massa de 1,5 . 102 mol de KCl

1 mol de KCl 75 g1,5 . 102 mol de KCl m

m = 1,125 g de KCl

Clculo do volume de soluo de KCl necessrio para preparar 0,50 L

de soro

0,15 g de KCl 1 mL

1,125 g de KCl x

b) Clculo da massa de 1,8 . 102 mol de NaCl1 mol de NaCl 59 g

1,8 . 102 mol de NaCl m

m = 1,062 g de NaCl

Clculo do volume de soluo de NaCl necessrio para preparar 0,50

L de soro:

0,60 . 102 g de NaCl 1 mL

1,062 g de NaCl y

Resposta: C

2. (UFJF-MG) No combate def ici nc ia da vitamina C, usado o cido ascrbico (C6H8O6), que encontrado em muitasfrutas e desempenha tambm importante papel como antio-xidante. A concentrao de cido ascrbico em umadeterminada amostra pode ser obtida usando-se a tcnica datitulao por meio da reao desse cido com uma soluo deiodo molecular (I2).a) Sabendo-se que um determinado produto comercial, na

forma de comprimido, apresenta 500 mg de cido ascrbico

em sua composio, qual a concentrao, em mol/L, dasoluo formada quando esse comprimido dissolvido emum copo com 300 mL de gua?

b) Qual o tipo de interao intermolecular existente entre asmolculas de iodo?

Dadas as massas molares em g/mol: H = 1; C = 12; O = 16.

RESOLUO:a) Clculo da massa molar:

MC6H8O6= (6 . 12 + 8 . 1 + 6 . 16) g/mol = 176 g/mol

Clculo da quantidade de matria:1 mol 176 g

x 0,5 g

x = 2,84 . 103 mol

Clculo da concentrao:2,84 . 103 mol 300 . 103 L

y 1 Ly = 9,47 . 103 mol

b) I ILigao covalente entre os tomos.Molcula apolar

Foras de disperso de London entre as molculas.

Dados: massa molar (g/mol)KCl ...............75NaCl .............59

x = 7,5 mL

y = 177 mL 1,8 . 102 mL

= 9,47 . 103 mol/L

424


9/48

3. (PUC-SP) Um tcnico de laboratrio preparou uma soluoaquosa de cloreto de clcio isotnica a uma soluo aquosa de glicose.Considerando que a concentrao da soluo de glicose (M = 180 g . mol1) de 54 g . L1 e que o cloreto de clcio encontra-se completamentedissociado nestas condies, as concentraes de ctions Ca2+ e a denions Cl na soluo aquosa em questo so, respectivamente,

a) 27 g . L1 e 27 g . L1.

b) 18 g . L1 e 36 g . L1.

c) 0,30 mol . L1

e 0,60 mol . L1

.d) 0,15 mol . L1 e 0,15 mol . L1.

e) 0,10 mol . L1 e 0,20 mol . L1.

Nota: Solues isotnicas apresentam a mesma concentrao emmol/L de partculas dispersas (molculas + ctions + nions)

RESOLUO:Clculo da concentrao em mol . L1 de glicose

1 mol 180 g x = mol = 0,30 mol

x 54 g[glicose] = 0,30 mol . L 1

A soluo de glicose isotnica com a soluo de cloreto de clcio,portanto, as duas solues apresentam a mesma concentrao departculas dispersas.

H2OCaCl2(s) Ca

2+ + 2 Cl

y y 2 y

Como o sal est totalmente dissociado:3 y = 0,30 y = 0,10 mol

Portanto,

[Ca2+] = 0,10 mol . L1[Cl] = 0,20 mol . L1

Resposta: E

4. (ITA-SP) Um litro de uma soluo aquosa contm 0,30 mol deons Na+, 0,28 mol de ons Cl

, 0,10 mol de ons SO24 e x mols deons Fe3+. A concentrao de ons Fe3+ (em mol/L) presentes nestasoluo a) 0,03 b) 0,06 c) 0,08d) 0,18 e) 0,26

RESOLUO:Clculo da concentrao de ons Fe3+ (em mol/L):A soluo eletricamente neutra, isto , a soma de todas as cargas zero.

A concentrao de ons Fe3+ presentes nesta soluo 0,06 mol/L.Resposta: B

1. (UNIFESP MODELO ENEM) No ms de maio de 2007, ogoverno federal lanou a Poltica Nacional sobre lcool. A ao maispolmica consiste na limitao da publicidade de bebidas alcolicasnos meios de comunicao. Pelo texto do decreto, sero consideradasalcolicas as bebidas com teor de lcool a partir de 0,5 GL. A con-

centrao de etanol nas bebidas expressa pela escala centesimalGay Lussac (GL), que indica a percentagem em volume de etanolpresente em uma soluo. Pela nova Poltica, a bebida alcolica maisconsumida no pas, a cerveja, sofreria restries na sua publicidade.Para que no sofra as limitaes da legislao, o preparo de uma novabebida, a partir da diluio de uma dose de 300 mL de uma cervejaque apresenta teor alcolico 4GL, dever apresentar um volumefinal, em L, acima dea) 1,0. b) 1,4. c) 1,8. d) 2,0. e) 2,4.

RESOLUO:

Na diluio, temos:

P1

. V1

= P2

. V2

4% . 300 mL = 0,5% . V2

4 . 300V2 = mL0,5

Resposta: E

54180

+ 0,30 0,28 0,20 + 3x

mol = 0

Na+ Cl SO24 Fe3+

x = 0,06 mol

MDULO 17

DILUIO E MISTURA DE SOLUES

V2 = 2400 mL ou 2,4 L

425


10/48

2. (MODELO ENEM) Na mistura de solues de mesmo soluto,obtemos uma nova soluo com concentrao intermediria sconcentraes das solues iniciais. temperatura ambiente, misturam-se 100 mL de uma soluo aquosade MgSO4 de concentrao 0,20 mol/L com 50 mL de uma soluoaquosa do mesmo sal, porm, de concentrao 0,40 mol/L. A con-centrao (em relao ao MgSO4) da soluo resultante ser dea) 0,15 mol/L b) 0,27 mol/L c) 0,38 mol/Ld) 0,40 mol/L e) 0,56 mol/L

RESOLUO:

1V1 + 2V2 = 3V3100 mL . 0,20 mol/L + 0,40 mol/L . 50 mL = 3 . 150 mL

3 = 0,27 mol/L

Resposta: B

3. (UFERSA-RN) Quando 200mL de uma soluo 0,1 mol . L1

de NaNO3 so misturados com 300mL de uma soluo 0,2 mol . L1

de Ba(NO3)2, a concentrao de ons nitrato na soluo resultante,expressa em mol. L1, ser igual aa) 0,03 b) 0,07 c) 0,14 d) 0,28

RESOLUO:Clculo da concentrao de ons nitrato em cada soluo:

NaNO3 Na+ + NO30,1 mol/L 0,1 mol/L

Ba(NO3)2 Ba2+ + 2NO3

0,2 mol/L 0,4 mol/L

Clculo da concentrao de ons nitrato na soluo final:

1 . V1 + 2 . V2 = 3 . V30,1 . 200 + 0,4 . 300 = 3 . 500

20 + 120 = 3 . 500

140 = 3 . 500

3=

Resposta: D

1. (MODELO ENEM) A primeira rede de distribuio de gua ecaptao de esgoto de forma eficiente foi construda h aproxi-madamente 4 000 anos na ndia. Algumas cidades da antiga Grcia e

a maioria das cidades romanas tambm dispunham de sistemas deesgotos. A primeira Estao de Tratamento de gua (ETA) foiconstruda em Londres em 1829 e tinha a funo de coar a gua doRio Tmisa em filtros de areia. A gua dos rios e lagos fornecida populao so as fontes superficiais, cujas guas normalmentecontm material em suspenso. Um dos processos utilizados parafacilitar a sedimentao das partculas de impurezas em suspensoenvolve a reao entre sulfato de alumnio e a cal hidratada formandoum precipitado gelatinoso, o hidrxido de alumnio. Na sequncia, agua j clarificada segue para as outras etapas do tratamento, envol-vendo filtrao, clorao, ajuste do pH e, eventualmente, fluoretao.

Sobre os compostos hidrxido de alumnio e cal hidratada, podemosafirmar quea) as frmulas do hidrxido de alumnio e da cal hidratada so

respectivamente Al(OH)3 e Ca(OH)3.b) segundo a teoria de S. Arrhenius, estes compostos so

classificados como cidos.c) na equao de dissociao da cal hidratada:

Ca(OH)2 Ca2+ + 2 OH

podemos classific-la como base de Arrhenius.d) so tipicamente cidos de Brnsted e Lowrye) reagem com cidos formando xidos e sal.

RESOLUO:As bases de Arrhenius so compostos que, colocados em gua, sofremdissociao liberando ons OH, reagindo com cidos formando sal egua.Resposta: C

2. A clorao o mtodo de desinfeco da gua comumenteutilizado na maioria dos pases, por meio da adio de cloro, na forma

de gs, ou ainda de hipoclorito. O gs cloro reage com a gua paraformar o cido hipocloroso(HClO):Cl2 (g) + 2 H2O (l) HClO (aq) + H3O

+ (aq) + Cl (aq)Este cido se ioniza conforme a seguinte equao:HClO (aq) + H2O (l) H3O

+ (aq) + ClO (aq)

Em relao ao carter cido-base das espcies presentes na reao deionizao do cido hipocloroso,a) H2O uma base de Arrheniusb) ClO uma base de Brnsted.c) ClO um cido de Arrhenius.d) H3O

+ uma base de Brnsted.

e) HClO uma base de Brnsted

140

500

3 = 0,28 mol/L

MDULO 18

CONCEITOS DE CIDOS E BASES I: AS TEORIASDE ARRHENIUS E BRNSTED E LOWRY

426


11/48

RESOLUO:H+ H+

HClO + H2O H3O+ + ClO

cido base cido base

HClO: doador de prton (H+) cido de Brnsted.H2O: receptor de prton base de Brnsted.ClO : receptor de prtonH3O

+: doador de prton (H+)Resposta: B

3. Considere os equilbrios representados pelas equaes a seguir,quando HCl e NH3 se dissolvem em gua.

HCl + H2O H3O+ + Cl

NH3 + H2O NH4+ + OH

Assinale a alternativa correta referente aos pares conjugadoscido/base para cada uma das reaes.a) HCl/NH3 e H3O

+/OH b) H2O/NH3 e NH4+/OH

c) HCl/H2

O e H3

O+/Cl d) NH3

/OH e NH4

+/H2

O

e) HCl/Cl e H2O/OH

RESOLUO:

Par conjugado um cido e uma base de Brnsted que diferem de um

prton (H+).

HCl: doador de prton (H+) cido de Brnsted.

Cl: receptor de prton base de Brnsted.

HCle Cl constituem um par conjugado.

H2O: doador de prton (H+) cido de Brnsted.

OH: receptor de prton base de Brnsted.

H2O e OH constituem um par conjugado.

Resposta: E

4. De acordo com Brnsted-Lowry, um cido libera prtons parauma base e uma base aceita prtons de um cido.

HCl (aq) + NH3 (aq) NH4+ (aq) + Cl (aq)

Na equao acima, dentro do conceito de Brnsted-Lowry, socidos, as espcies qumicasa) HCl (aq) e NH3 (aq)

b) HCl (aq) e NH4+ (aq)

c) HCl (aq) e Cl (aq)

d) NH3 (aq) e NH4+ (aq)

e) NH4+ (aq) e Cl (aq)

RESOLUO:O HCl (aq) e o NH4

+ (aq) so doadores de prtons.Resposta: B

427


12/48

428

1. (UNIMONTES-MG) A polifenoloxdase (PFO) uma enzima en-contrada nos tecidos do abacate, da pera, da ma etc. e res ponsvel

pelo aparecimento da cor escura quando esses alimentos so cortados e

expostos ao oxignio atmosfrico. O substrato dessa enzima qualquer

composto fenlico e a equao a seguir representa a reao ocorrida sob

a ao da PFO na presena de O2 e um possvel substrato.

Considere os seguintes compostos:

Das estruturas acima, o nmero de substncias que no so utilizadascomo substrato da enzima a) 1 b) 2 c) 3 d) 4

RESOLUO:O substrato da enzima qualquer composto fenlico.Duas substncias, das apresentadas, no contm funo fenol:

Resposta: B

2. (MACKENZIE-SP) Do xilitol, substncia utilizada emdeterminadas gomas de mascar, que evita as cries dentrias, incor-reto afirmar que

a) um lcool.b) tem frmula molecular C5H12O5.c) tem cadeia carbnica normal.d) possui somente carbonos primrios e secundrios.e) tem massa molar igual a 129g/mol.

RESOLUO:OH OH H OH OH P: primrio S: secundrio

H2C C C C CH2

P H S OH S H S P

lcool, C5H12O5cadeia normal (duas extremidades livres)

M = (5 . 12 + 12 . 1 + 5 . 16)g/mol = 152g/mol

Resposta: E

3. (UNICAMP-SP) Feromnios so substncias qumicas usadasna comunicao entre indivduos de uma mesma espcie. A men-sagem qumica tem como objetivo provocar respostas comporta -mentais relativas agregao, colaborao na obteno de alimentos,defesa, acasalamento etc. H uma variedade de substncias queexercem o papel de feromnios, como o CH3(CH2)3CH2OH (sinal dealerta) e o CH3CH2CO(CH2)5CH3 (preparar para a luta).Uma mariposa chamada Bombyx disparate segrega um feromniosexual capaz de atrair os machos da espcie numa distncia de at 800metros. Tal substncia apresenta, na molcula, a funo epxi. Umfragmento de uma molcula desse feromnio, contendo apenas o prin-

cipal grupo funcional, pode ser representado simplificadamentecomo CHOCH .a) Copie as duas frmulas das substncias citadas acima. Em cadauma delas, marque e d o nome de uma funo qumica presente.b) Escreva o nome qumico da substncia referente ao sinal de alerta.

RESOLUO:a) Feromnio de sinal de alerta:H3C CH2 CH2 CH2 CH2

funo lcool(grupo hidroxila em

carbono saturado)

OH

fenol

PFO

O

quinona

(castanho-escuro)

O

O2

CHO

HO

OCH3

OH

CH2OH OH

CH3

HO CH2 CH CHO

NH2

CHO

CH2OH

CHO

lcoolaldedo

e

MDULO 11

ESTRUTURA E NOMES DOSCOMPOSTOS ORGNICOS II:

COMPOSTOS ORGNICOS OXIGENADOS I

Dado:massa molar (g/mol): H = 1, C = 12, O = 16

OH OH H OH OH

H2C C C C CH2 xilitol

H OH H

OH

FRENTE 2 QUMICA ORGNICA


13/48

Feromnio de preparo para luta:

H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3funo cetona(grupo carbonila entre tomos de carbono)

b) O nome do lcool:H3C CH2 CH2 CH2 CH2 OH 1-pentanol ou pentan-1-ol

1. (UNICAMP-SP) fato incontestvel que o Brasil, em razo desuas condies climticas, apresenta grande potencial para a produode combustveis renovveis a partir de produtos agrcolas. O etanol j uma realidade h mais de vinte anos e agora o biodiesel comea aser produzido, em escala industrial, a partir de leos vegetais. Uma

das possibilidades para a obteno desse leo vegetal a soja. A sojacontm cerca de 20% (massa/massa) de leo comestvel no gro seco,enquanto cada tonelada de cana fornece, em mdia, 80 litros deetanol. Um fato qumico interessante que esse leo comestvel podeser transformado em biodiesel pela reao de transesterificao cometanol em condies apropriadas.a) Com que outro nome o etanol tambm conhecido?b) Sabendo-se que o leo de soja e o etanol tm densidades muito

prximas, aproximadamente 0,80 g/cm3 temperatura ambiente,qual cultura produziria maior quantidade de lquido (leo oulcool), a soja ou a cana-de-acar, considerando-se uma produ-tividade mdia de 2600kg de gros de soja por hectare e a da cana

como 80 toneladas/hectare? Justifique com clculos.c) A reao de transesterificao a que o texto faz aluso a

transformao de um ster em outro. Qual a frmula estrutural doster mais simples que se conhece?

RESOLUO:a) lcool etlico.

b) Clculo da quantidade de lcool:1t de cana 80L80t de cana x

x = 6400L

Clculo da quantidade de leo de soja:

2600kg 100%y 20% y = 520kg

d =

0,80g/cm3 = 0,80kg/L

0,80kg/L =

V = 650LA cultura da cana produz maior volume de lquido.

2. (FUVEST-SP) Dentre as estruturas abaixo, duas representammolculas de substncias, pertencentes mesma funo orgnica,responsveis pelo aroma de certas frutas.

Essas estruturas so:a) A e Bb) B e Cc) B e Dd) A e Ce) A e D

RESOLUO:As estruturas responsveis pelo aroma de certas frutas so os steres quecorrespondem as estruturas A e C.Resposta: D

O||C

MDULO 12

COMPOSTOS ORGNICOS OXIGENADOS II

m

V

520kg

V

O

c) H C H

O C H

Hmetanoato de metila

429


14/48

3. (FUVEST-SP) Em 1861, o pesquisador Kekul e o professorecundrio Loschmidt apresentaram, em seus escritos, as seguintes

frmulas estruturais para o cido actico (C2H4O2):

Mais tarde, Lewis introduziu uma maneira, ainda utilizada, de repre-entar estruturas moleculares.

Nas frmulas de Lewis, o total de eltrons de valncia dos tomoscontribui para as ligaes qumicas, bem como para que cada tomopasse a ter configurao de gs nobre.a) Faa uma legenda para as frmulas de Kekul e Loschmidt,ndicando as figuras utilizadas para representar os tomos de C, H e

O.b) Escreva a frmula de Lewis do cido actico.c) Mostre, usando frmulas estruturais, as interaes que mantmprximas duas molculas de cido actico.

RESOLUO:a)

b)

c)

As interaes que mantm prximas duas molculas de cido acticoso ligaes de hidrognio (ponte de hidrognio) formando dmeros.

4. (U. FEDERAL DO ABC-SP) A cachaa contm pequenasquantidades de compostos secundrios, entre os quais steres, cidose alcois. Os steres, responsveis pelo aroma tpico, agradvel esuave que a cachaa adquire com o envelhecimento, tm comoprincipal representante o acetato de etila. Os alcois superiores maiscomumente encontrados na cachaa so propanol, butanol, isobu-tanol, amlico e isoamlico.

Observe as frmulas estruturais de 1 a 4. Isobutanol e acetato de etilaesto representados, respectivamente, ema) 1 e 2. b) 1 e 3. c) 1 e 4.d) 2 e 3. e) 2 e 4.

RESOLUO:Isobutanol ou metil-1-propanol (metilpropan-1-ol) o composto 1:

Acetato de etila ou etanoato de etila o composto 3:

Resposta: B

H

H

H

C C

H

O

O

H

C C

- - - - - -

- - - - - -

O

H H

H

H H

C H

H

CO

O O

Ponte de

Hidrognio

OH

1

O

2

O

O3

O

4

OH

O

O

430


15/48

1. (FUVEST-SP) Em 2009, o mundo enfrentou uma epidemia,causada pelo vrus A(H1N1), que ficou conhecida como gripe suna.A descoberta do mecanismo de ao desse vrus permitiu o

desenvolvimento de dois medicamentos para combater a infeco, porele causada, e que continuam necessrios, apesar de j existir e estarsendo aplicada a vacina contra esse vrus. As frmulas estruturais dosprncipios ativos desses medicamentos so:

Examinando-se as frmulas desses compostos, verifica-se que doisdos grupos funcionais que esto presentes no oseltamivir esto pre-sentes tambm no zanamivir.

Esses grupos so caractersticos dea) amidas e teres.b) steres e lcoois.c) cidos carboxlicos e teres.d) steres e cidos carboxlicos.e) amidas e lcoois.

RESOLUO:

Os dois grupos funcionais presentes no oseltamivir e no zanamivir socaractersticos de amidas e teres.Resposta: A

2. (ENEM EXAME NACIONAL DO ENSINO MDIO) Ospesticidas modernos so divididos em vrias classes, ente as quais sedestacam os organofosforados, materiais que apresentam efeito txicoagudo para os seres humanos. Esses pesticidas contm um tomocentral de fsforo ao qual esto ligados outros tomos ou grupo detomos como oxignio, enxofre, grupos metoxi ou etoxi, ou umradical orgnico de cadeia longa. Os organofosforados so divididosem trs subclasses:Tipo A, na qual o enxofre no se incorpora na molcula; Tipo B, na

qual o oxignio, que faz dupla ligao com fsforo, substitudo peloenxofre; e Tipo C, no qual dois oxignios so substitudos por enxofre.

BAIRD, C. Qumica Ambiental. Bookman, 2005.

Um exemplo de pesticida organofosforado Tipo B, que apresentagrupo etoxi em sua frmula estrutural, est representado em:

RESOLUO:O composto da alternativa e apresenta enxofre fazendo dupla-ligao comfsforo e o grupo etoxi (H3C CH2 O )Resposta: E

MDULO 13

COMPOSTOS ORGNICOSNITROGENADOS E OUTROS COMPOSTOS

431


16/48

3. (UNESP) Durante a Guerra do Vietn (dcada de 1960), foi usa-do um composto chamado agente laranja (ou 2,4-D) que, atuando co-mo desfolhante das rvores, impedia que os soldados vietnamitas (osvietcongues) se ocultassem nas florestas durante os ataques dos bom-bardeiros. Esse material continha uma impureza, resultante do pro-cesso de sua fabricao, altamente cancergena, chamada dioxina. Asfrmulas estruturais para estes compostos so apresentadas a seguir.

Esses compostos apresentam em comum as funesa) amina e cido carboxlico.b) cido carboxlico e amida.c) ter e haleto orgnico.d) cetona e aldedo.e) haleto orgnico e amida.

RESOLUO:As funes ter e haleto orgnico aparecem nas duas substncias.

Resposta: C

4. (ITA-SP) Em junho de 2006, foi noticiado que um caminhotransportando cilindros do composto t-butilmercaptana (2-metil-2-propanotiol) tombou na Marginal Pinheiros cidade de So Paulo.Devido ao acidente, ocorreu o vazamento da substncia. Quandoadicionada ao gs de cozinha, tal substncia fornece-lhe um odordesagradvel. Assinale a opo que indica a frmula molecularcorreta desse composto.

a) (CH3)3CNH2 b) (CH3)3CSH

c) (CH3)3CNHCH3 d) (CH3)3CCH2NH2

e) (CH3)3COH

RESOLUO:A frmula do composto 2-metil-2-propanotiol :

SH

H3C C CH3 ou (CH3)3CSH

CH3Resposta: B

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

432


17/48

1. (UE. GOIS) Os compostos aromticos geralmente apresentambaixa polaridade, tendo, desse modo, baixa solubilidade em gua.Alguns exalam cheiro agradvel. Alis, o termo aromtico deve-se presena do anel benznico nos compostos extrados do benjoim e dabaunilha, por exemplo, que tm aroma agradvel.Considerando-se a frmula molecular C7H8O, escreva a frmulaestrutural de trs compostos aromticos que sejam ismeros defuno.

RESOLUO:Os 3 compostos abaixo, de frmula C7H8O, so ismeros de funo:

2. (UNICAMP-SP) Seis horas da manh. A noite fora chuvosa.

Tremenda tempestade abatera-se sobre a cidade. O telefone toca e Es-trondosa atende, sonolenta. um chamado para averiguarem umincndio ocorrido numa indstria farmacutica. Rango abre os olhospreguiosamente, resmunga e pega um descongestionante nasal,porque acordou resfriado.

Esse no! grita Estrondosa. J cansei de dizer que esse descon-gestionante contm fenilpropanolamina, substncia proibida poraumentar o risco de derrame!Use o soro fisiolgico!a) Escreva a representao qumica e o nome de uma funo orgnica

existente na fenilpropanolamina.b) Escreva o nome qumico e a frmula da substncia inica dissol-

vida no soro fisiolgico.

RESOLUO:a) Um dos ismeros possveis com o nome fenilpropanolamina :

Apresenta as funes lcool ( OH em C saturado) e amina primria:R OH R NH2

lcool amina

R um radical.b) O soro fisiolgico uma soluo aquosa de cloreto de sdio 0,9%.NaCl cloreto de sdio.

3. (MACKENZIE-SP)

As fragrncias caractersticas dos perfumes podem ser obtidas a partirde fontes naturais, como leos essenciais extrados de plantas, florese animais ou por processos sintticos. Dos quatro componentes de leosessenciais, cujas frmulas esto apresentadas, correto afirmar quea) as substncias III e IV apresentam, entre si, isomeria de funo.b) as substncias II e III so alcois.c) as quatro substncias possuem cadeias carbnicas saturadas.d) duas das substncias so cidos carboxlicos.e) cada uma das substncias possui grupo funcional oxigenado

diferente do apresentado nas outras substncias.

MDULO 14

ISOMERIA PLANA

CH3

OH

fenol

CH2 OH

lcool

CH3

O

ter

NHOH

CH CHH C

CH2COOH

(IV fragrncia de flor

de laranjeira)

O CH 3

(I leo de cravo)

OH

CH2CH CH2

CH CH CHO

(II canela)

CH2CH2OH

(III leo de rosas)

433


18/48

RESOLUO:As substncias apresentam grupos funcionais oxigenados diferentes:

Resposta: E

4. (FUVEST-SP) Palndromo Diz-se da frase ou palavra que, oue leia da esquerda para a direita, ou da direita para a esquerda, tem o

mesmo sentido.

(Aurlio.Novo Dicionrio da Lngua Portuguesa, 2. ed., 40. imp.,

Rio de Janeiro: Ed. Nova Fronteira, p.1251.)

Roma me tem amor e a nonanona so exemplos de palndromo.A nonanona um composto de cadeia linear. Existem quatrononanonas ismeras.a) Escreva a frmula estrutural de cada uma dessas nonanonas.

b) Dentre as frmulas do item a, assinale aquela que poderia serconsiderada um palndromo.

c) De acordo com a nomenclatura qumica, podem-se dar dois nomespara o ismero do item b. Quais so esses nomes?

RESOLUO:O||

a) H3C C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3O||

H3C CH2 C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3O||

H3C CH2 CH2 C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

O||

H3C CH2 CH2 CH2 C CH2 CH2 CH2 CH3

b) A estrutura simtrica : O||

H3C CH2 CH2 CH2 C CH2 CH2 CH2 CH3

c) Nome oficial (IUPAC) : 5-nonanona ou nonan-5-onaNome usual: dibutilcetona

5. (FUVEST-SP) Quantos compostos diferentes esto repre-sentados pelas seguintes frmulas estruturais?

a) 6; b) 5; c) 4; d) 3; e) 2.

RESOLUO:

Resposta: D

O CH3

CH2 CH CH

2

CH CH CHO

2 CH

2 OH

2 COOH

OHfenol

I)

II)

III)

ter

aldedo

lcool

cidocarboxlico

IV)

CH

CHBr

Br BrBr

Br

Br

Br

Br

Br

BrBr Br

BrBr BrBr

Br

Br

Br

BrBr

Br

Br

Br

Br

BrBr

434


19/48

1. So dadas as frmulas estruturais dos medicamentos:

Sobre estes dois medicamentos, foram feitas as afirmaes seguintes.I. X possui as funes ter e amida.II. Y um cido carboxlico.III.Os dois compostos possuem substituintes no benzeno na posio

para.

IV. X e Y so tautmeros.

So verdadeiras as afirmaes:a) I, II e III, apenas. b) III e IV, apenas.c) II e IV, apenas. d) I e II, apenas.e) I, II, III e IV.

RESOLUO:

III) Verdadeira. Os substituintes esto nas posies 1 e 4 no anel aro-mtico.

IV) Falsa. X e Y no so ismeros, pois no possuem a mesma frmulamolecular.

Resposta: A

2. (FATEC-SP) A anlise de certo composto orgnico, utilizadocomo removedor de esmaltes de unhas, revelou a presena de umcomposto de frmula molecular C4H8O2. Tal composto pode sera) um ster. b) uma cetona.c) um hidrocarboneto. d) uma amina.e) uma nitrila.

RESOLUO:O composto orgnico usado como removedor de esmalte tem frmulaC4H8O2, logo pertence a uma funo oxigenada com dois oxignios,

podendo ser um ster.

Resposta: A

MDULO 15

ISOMERIA PLANA (CONTINUAO)

HN C CH3

O CH2 CH3

H

HH

H

O

fenacetina (X)

H3C C C OH

H3C CH CH3

H

HH

H

O

ibuprofen (Y)

H

CH2

HN C CH3

O CH2 CH3

H

HH

H

O

ter

H3C C C OH

H3C CH CH3

H

HH

H

OH

CH2

I) Verdadeira

II) Verdadeira

cido carboxlico

amida

O

H3C C C ouH2

O CH3

O

H3C C ou

O C CH3H2

O

H Cou

O C C CH3H2 H2

O

H C H|

O C CH3|

CH3

435


20/48

3. (UFF-RJ-Modificado) A cada lanamento das colees demoda de praia, surgem polmicas sobre uma grande inimiga dasmulheres: a celulite, que no poupa nem as modelos. A lipodistrofia nome cientfico da celulite um fantasma difcil de ser espantado.Por isso, a guerra contra a celulite s pode ser ganha com um conjuntode aes. A indstria de cosmticos e a farmacutica no param defazer pesquisas. As novidades giram em torno do DMAE, da cafena,da centelha asitica e do retinol.

(Adaptado da revista VIDA,Jornal do Brasil).

Observe as frmulas estruturais da cafena e do retinol (vitamina A).

Considerando as frmulas apresentadas, assinale a opo correta.a) A frmula molecular do retinol C20H28O2.b) O retinol e a cafena so ismeros.c) A frmula molecular da cafena C8H10N4O2.d) O retinol um lcool aromtico.e) A cafena uma cetona, pois apresenta duas carbonilas.

RESOLUO:

Resposta: C

1. (UFSCar-SP) O resveratrol uma substncia orgnica en-contrada em casca de uva vermelha, e associada reduo daincidncia de doenas cardiovasculares entre os habitantes de pasesnos quais ocorre consumo moderado de vinho tinto. Mais recente-mente, foi encontrada outra substncia com propriedades seme-

lhantes, na fruta blueberry (conhecida no Brasil como mirtilo),substncia esta denominada pterostilbeno. As frmulas estruturais doresveratrol e do pterostilbeno so fornecidas a seguir.

a) Escreva o nome de todas as funes qumicas oxigenadaspresentes no resveratrol e pterostilbeno.

b) Identifique o tipo de isomeria e escreva as frmulas estruturais dosismeros que o pterostilbeno pode formar, considerando-se que asposies dos substituintes em seus anis aromticos no se alteram

e que esses anis no estejam ligados a um mesmo tomo decarbono.

RESOLUO:

N

NN

O

O

N

Cafena

OH

Retinol

C

N

N C

CC

O

O

H3C

CH3

N

N

CH

C8H10N4O2

cafena

C

C

H2C C

CH2

CH3

H2C

CH3H3C

CC

H

H

CC

CH3

H

CC

H

H

CC

CH3

H

COH

H2

cafena

C20H30O

Retinol

CH3

MDULO 16

ISOMERIA ESPACIAL: ISOMERIA GEOMTRICA

OH

HO C

C

H

OH

Resveratrol

H3CO

OCH3

C

C

H

OHH

H

Pterostilbeno

HO C

C

H

Resveratrol

H CO3

OCH3

C

C

H

OHH

H

Pterostilbeno

fenol

a)

fenol

ter

OH

fenol

fenol

OH

ter

436


21/48

b) Isomeria geomtrica ou isomeria cis-trans.

2. (UNIFESP) A diferena nas estruturas qumicas dos cidosfumrico e maleico est no arranjo espacial. Essas substnciasapresentam propriedades qumicas e biolgicas distintas.

Analise as seguintes afirmaes:I. Os cidos fumrico e maleico so ismeros geomtricos.II. O cido maleico apresenta maior solubilidade em gua.III.A converso do cido maleico em cido fumrico uma reao

exotrmica.

As afirmativas corretas so:

a) I, II e III. b) I e II, apenas.

c) I e III, apenas. d) II e III, apenas.

e) III, apenas.

RESOLUO:I. Correta.

So ismeros geomtricos, o cido fumrico trans e o cido maleico cis.

II. Correta.O cido fumrico apolar e possui menor solubilidade em gua e ocido maleico polar e possui maior solubilidade em gua.

III.Correta.cido maleico cido fumricoHf: 5 525 kJ 5 545 kJH = ( 5 545 kJ) ( 5 525 kJ)H = 20 kJ

Resposta: A

3. (FGV-SP) Alguns cidos graxos so essenciais ao homem, isto, o ser humano no consegue sintetiz-los, necessitando adquiri-lospor meio da alimentao. O cido alfa-linolnico um cido essencialmega 3, cuja frmula estrutural est representada na figura.

Indique a alternativa que apresenta o nome correto para o

cido alfa-linolnico.a) cido trans,trans,trans-3, 6, 9-tetradecatrienoico.b) cido cis,cis,cis-9, 12, 15-octadecatrienoico.c) cido trans,trans,trans-9, 12, 15-octadecatrienoico.d) cido cis,cis,cis-3, 6, 9-octadecatrienoico.e) cido trans,trans,trans-3, 6, 9-octadecatrienoico.

RESOLUO:No nome sistemtico (de acordo com a IUPAC) de um cido carboxlico,a numerao comea pelo grupo carboxila. No cido graxo fornecido, anumerao de cadeia comea da esquerda para a direita.

cido cis, cis, cis - 9, 12, 15 - octadecatrienoicoTemos tambm uma nomenclatura no oficial que utilizada nos cidosmega 3, cuja numerao da cadeia comea no lado oposto do grupocarboxila.cido cis, cis, cis - 3, 6, 9 - octadecatrienoico (no oficial).Resposta: B

H CO3

OCH3

C

C

H

OH

H

cis

H CO3

OCH3

C

C

OH

H

trans

H

H COOH

C C

HOOC Hcido fumrico

H0f= 5 545 kJ/mol

H H

C C

HOOC COOHcido maleico

H0f= 5 525 kJ/mol

437


22/48

1. (FGV-SP) A figura apresenta a estrutura qumica de doisconhecidos estimulantes.

A cafena, quase todas as pessoas a consomem diariamente aoomarem um cafezinho. A anfetamina considerada uma droga ilcita,

e algumas pessoas fazem o uso desta droga, como caminhoneiros,para provocar insnia, e jovens, obsessivos por sua forma fsica, para

provocar perda de apetite e reduo de peso. A perda de apetite geradapelo seu uso constante pode transformar-se em anorexia, um estadono qual a pessoa passa a sentir dificuldade para comer, resultando emrias perdas de peso, desnutrio e at morte.

A substncia que apresenta carbono assimtrico e os gruposfuncionais encontrados nas estruturas destes estimulantes, so,espectivamente,

a) anfetamina, amida e cetona.b) anfetamina, amida e amina.c) anfetamina, amina e cetona.d) cafena, amina e amida.

e) cafena, amina e cetona.

RESOLUO:A substncia que apresenta carbono assimtrico (quiral) preso a 4 ligantesdiferentes aanfetamina:

Nos compostos citados, notamos a presena das funes orgnicas:

Resposta: B

2. (PUC-SP ) A isomeria ptica pode ser detectada a partir dodesvio que a luz polarizada sofre ao passar por uma subs tncia ousoluo contendo excesso de um dos enantimeros (ismero ptico).Ismeros pticos, geralmente, apresentam comportamento distintonos organismos vivos, pois a grande maioria dos stios receptores(geralmente protenas) tambm apresenta isomeria ptica. Dessaforma, cada um dos enantimeros pode apresentar interao distintacom esses stios, causando efeitos diversos. Um dos grandes avanosda indstria farmacutica a sntese de medicamentos cujo princpioativo apresentado na forma opticamente pura, reduzindo os efeitoscolaterais causados pelos enantimeros que no teriam a ao tera-putica desejada.

Dentre as estruturas de drogas representadas, apresentam isomeriaptica apenas as molculasa) I e II. b) II e III. c) I e IV.d) II, III e IV. e) I, III e IV.

RESOLUO:Um composto apresenta isomeria ptica quando a sua molcula assimtrica, situao em que h presena de carbono assimtrico (quiral).Os compostos que apresentam tomos de carbono assimtricos so II eIII.

Composto II Composto III

Resposta: B

MDULO 17

ISOMERIA ESPACIAL: ISOMERIA PTICA

O

C OH

O C CH3

O

aspirina

CH3 CH C CH3

O

CH3 CH CH3

CH2

ibuprofeno

CH2 CH NH2

CH3anfetamina

CH2 C ONa+

O

NH

Cl Cl

diclofenaco sdico(Voltaren)

CH3 C* C CH

3

H

CH2

CH3 CH CH

3

O H

CH2 C* NH

2

CH3

438


23/48

3. (FUVEST-SP) O neurotransmissor serotonina sintetizado noorganismo humano a partir do triptofano. As frmulas estruturais dotriptofano e da serotonina so fornecidas a seguir.

Com respeito a essas molculas, pode-se afirmar quea) apenas a molcula do triptofano apresenta atividade ptica.b) ambas so aminocidos.c) a serotonina obtida apenas por hidroxilao do anel benznico do

triptofano.d) elas so ismeras.e) as duas molculas apresentam a funo fenol.

RESOLUO:O triptofano, um aminocido, possui carbono assimtrico (quiral) eapresenta atividade ptica.

A serotonina obtida por hidroxilao do anel benznico e pordescarboxilao do triptofano.

No so compostos ismeros, pois no possuem a mesma frmulamolecular (triptofano: C11H12N2O2 e serotonina: C10H12N2O).Resposta: A

4. (MACKENZIE-SP)

Matar clula tumoral pode ajudarna propagao do cncer

No adianta s matar o cncer: preciso fazer isso do jeito certo, oua morte das clulas tumorais s serve para que a doena continue

firme. A mensagem no muito animadora o principal resultado dotrabalho de um pesquisador da USP, que mostra a importncia de

atacar no apenas o tumor, mas tambm a rea aparentementesaudvel que o circunda.Em experimentos com camundongos, opesquisador da USP verificou que algumas das clulas responsveispor proteger o organismo so justamente aquelas encarregadas demanter o cncer em atividade. Os dados vieram ao tratar oscamundongos cancerosos com um quimioterpico bem conhecido, adacarbazina. Segundo o pesquisador, a dacarbazina consegue levar morte muitas clulas do cncer, mas muitas vezes no capaz deeliminar o tumor.

Folha Online

A estrutura da dacarbazina est representada acima e a respeito dela correto afirmar que

a) a sua massa molar equivalente a 184 g/mol.b) o composto apresenta os grupos funcionais cetona e amina.c) h a presena de um tomo de carbono assimtrico.d) existe somente um tomo de carbono secundrio.e) no forma ligaes de hidrognio intermolecular.

RESOLUO:Considere a frmula estrutural

Frmula molecular: C6H10N6O

Massa molar do composto = 182

As funes presentes no composto so amina e amida.O composto estabelece ligaes de hidrognio, pois apresenta grupoN H.O composto apresenta 1 tomo de carbono secundrio e 4 tomos decarbono primrio.Resposta: D

N

H

C C C

H NH2

H

H=

O

OH

N

H

C C NH2

H H

H

HHO

TRIPTOFANO

SEROTONINA

N

H

C C C

H NH2

HH

=O

OH

aminaamina

cido carboxlico

*

N

H

C C NH2

H H

H

HHO

amina

amina

fenol

H3C

H3C

N N N

N

N

H

O

NH2

Dado: massa molar em (g/mol) H = 1, C = 12,N = 14 e O = 16.

H3C N N N C

H3C

N C H

C N

O CNH2

H

carbonosecundrio

gmol

439


24/48

1. (UNIFESP) No somente a ingesto de bebidas alcolicas queest associada aos acidentes nas estradas, mas tambm a ingesto dedrogas psicoestimulantes por alguns motoristas que tm longasornadas de trabalho. Estudos indicam que o Brasil o maiormportador de dietilpropiona e fenproporex, estruturas qumicas

epresentadas na figura.

Para as drogas psicoestimulantes, uma das funes orgnicasapresentadas na estrutura da dietilpropiona e o nmero de carbonosassimtricos na molcula da fenproporex so, respectivamente,a) amida e 1. b) amina e 2. c) amina e 3.d) cetona e 1. e) cetona e 2.

RESOLUO

Resposta: D

2. (MACKENZIE-SP-MODIFICADO) O ator australiano HeathLedger foi encontrado morto em um apartamento em Nova York natarde do dia 22/01/2008.O ator, que estava com 28 anos, interpretou o vilo Coringa, emBatman: The Dark Knight, que chegou aos cinemas em julho domesmo ano. Em entrevista ao New York Times de 4 de novembrode 2007, Ledger revelou que as filmagens do novo Batman odeixaram fsica e mentalmente exausto e que precisou tomar plulasde um remdio chamado Ambien para conseguir dormir. Tal

medicamento oferece riscos se ingerido em excesso ou misturado comlcool.http://www.globo.com

O referido medicamento composto pela substncia qumicahaloperidol, e a frmula estrutural de um derivado do haloperidolest representada abaixo.

O nmero de tomos de carbono assimtrico neste composto :a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

RESOLUO

H dois tomos de carbono assimtricos.Resposta: B

MDULO 18

ISOMERIA PTICA (CONTINUAO)

N

OH

Cl

O

F

CH2C

N

OH

Cl

O

F

CC

CH2

C

H2

C

CH3

CH2

CH2

*

H2*

H

440


25/48

3. (PUC-SP)

Amrica Latina Diabtica

O diabetes mellitus tipo 2 umproblema de sade crescente na

Amrica Latina. Estima-se quequase 6% da populao adultadesta regio sofram de diabetes.Em nmeros absolutos, issoequivale a mais de 16 milhes depessoas, e, a continuar o atualritmo de crescimento da doena,espera-se que, em 2 025, estenmero ultrapasse a surpreendentemarca dos 33 milhes de

diabticos latino-americanos, segundo a World Diabetes Foundation.O aumento do nmero de casos da doena na Amrica Latina tem

diversas explicaes. Uma delas o aumento na expectativa de vidaverificado nos pases em desenvolvimento, j que a doena tem maiorprevalncia em uma faixa etria que inclui pessoas mais idosas. Poroutro lado, mudanas no estilo de vida tais como decrscimo nasatividades fsicas e a predominncia de dietas hipercalricas tmcontribudo significativamente para o aumento de casos de obesidadena regio. A obesidade o grande desencadeador desse tipo dediabetes, pois est associada ao desenvolvimento de resistncia insulina por parte do organismo. bom ressaltar que o outro tipo dediabetes mellitus, o do tipo 1, ocorre devido a um distrbio auto-imune que leva destruio das clulas produtoras de insulina.Apesar de diferentes quanto origem, ambos os tipos de diabetes

levam ao mesmo conjuntode complicaes no organismo, que so resultantes direta ouindiretamente de alteraes orgnicas descritas a seguir: Hiperglicemia: a concentrao elevada de glicose no sangue

(acima de 126 mg/dL em jejum). Nessas condies, o sanguetorna-se hipertnico em relao ao citoplasma celular, alm deresultar na eliminao de quantidades elevadas de glicose na urinaassociada a uma eliminao abundante de lquidos e eletrlitos.

Alteraes metablicas: so provocadas pela carncia de glicosenas clulas do diabtico. Nestas circunstncias, protenas e lipdiospassam a ser metabolizados intensamente. Subprodutos dessemetabolismo, como os corpos cetnicos, podem levar a um quadro

grave de acidose no sangue.

Danos neurolgicos, cegueira e colapso renal so complicaesclnicas frequentes nos diabticos. No entanto, as doenascardiovasculares so a principal causa de morte. Na Amrica Latina,a situao ainda mais preocupante, pois muitos diabticos ainda tmacesso limitado ao sistema de sade, segundo dados da OrganizaoMundial de Sade.

Baseando-se nos seus conhecimentos de Qumica, responda:Em soluo aquosa neutra, a glicose encontrada em equilbrio entre

a forma aberta e a forma cclica, representada pela equao a seguir:

I. Identifique as funes qumicas presentes em cada uma das formasapresentadas pela glicose.

II. A glicose apresenta ismeros, sendo que vrios deles derivam daassimetria de suas molculas. Determine o nmero de tomos decarbono assimtricos da estrutura aberta da glicose e identifique otipo de isomeria decorrente da presena desses tomos.

RESOLUO:I) As funes qumicas presentes so:

II) A isomeria decorrente da presena de tomos de carbono assimtricoschama-se isomeria ptica. O nmero de tomos de carbono assimtricosna estrutura aberta da glicose 4.

Os tomos de carbono assimtricos possuem quatro ligantes diferentese esto representados por C*.

441


26/48

4. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIS)

POLCIACIVILAPREENDENOVOTIPO DEDROGA EMSOPAULO

A Polcia Civil de So Paulo fez na quarta-feira (11) a primeira

apreenso das chamadas cpsulas do medo, apontada como uma

das drogas sintticas mais potentes usadas por jovens em danceterias

e festas raves. Segundo o diretor do Denarc (Departamento de

Investigaes Sobre Narcticos), Ivaney Cayres de Souza, a nova

droga trazida da Europa. Cada cpsula provoca pelo menos 80

horas de alucinao, afirmou. Alm das cpsulas, os investigadoresambm apreenderam o chamado ice, uma droga em forma de cristal.

[...] No total, foram apreendidos 34 comprimidos de ecstasy, 74

cpsulas de ice, 77 micropontos de LSD, 31 cpsulas do medo e 1,2

quilo de haxixe. Segundo as investigaes, as drogas eram vendidas

para universitrios, para frequentadores de danceterias e de festas

aves.Disponvel em:

Dados: nomes e sinnimos:Cpsula do medo = DOB = 2,5-dimetoxi-4-bromoanfetaminaEcstasy = MDMA = 3,4-metilenodioxi-N-metilanfetaminaLSD = Dietilamida do cido D-lisrgicoHaxixe = Resina extrada da cannabis = maconha = delta-9-te-raidrocanabinol

Ice = N-metilanfetamina = N-alfadimetilbenzenoetanaminaEstruturas qumicas:

Qual/is dessas substncias apresenta(m) isomeria ptica? Justifiquesua resposta.

RESOLUO:Todas.

N

O

N CH3

H

NH

LSD

I

N

O

O

H

CH3

CH3

II

Ecstasy

O

H

HOH

Haxixe

III

Br

NH2

CH3

IV

Cpsula do medo

CH3O

OCH3

N

H

CH3

CH3

V

Ice

C

N

O

N CH3

N

H

I)

C H*

*

N

O

O

H

CH3

CH3

II) C*

H

O

H

OH

III)

CC* *

H

Br

NH2

CH3

IV) H3C O

OCH3

C*H

NH

CH3

CH3

V) C*

H

H

442


27/48

443

1. (PUC-RJ) O gs cloro (Cl2), amarelo-esverdeado, altamentetxico. Ao ser inalado, reage com a gua existente nos pulmes,formando cido clordrico (HCl), um cido forte capaz de causargraves leses internas, conforme a seguinte reao:Cl2(g) + H2O(g) HCl(g) + HClO(g)

Utilizando os dados constantes na tabela fornecida, marque a opoque contm o valor correto da variao de entalpia verificada, em kJ:a) + 104 b) + 71 c) + 52 d) 71 e) 104

RESOLUO:

A reao endotrmicaCalor absorvido = (1171 1100)kJ = 71kJO H da reao igual a +71kJH = +71kJResposta: B

2. (MACKENZIE-SP) A respeito da reaoH2C CH2(g) + Cl2(g) H2C CH2(g)

| |Cl Cl

incorreto afirmar que

a) a reao exotrmica.b) tem H = 36,0kcal.c) a energia total absorvida para a quebra das ligaes maior do que

a energia total liberada na formao das novas ligaes.d) a energia envolvida na sntese de 2 mols de produto de 72kcal.e) ocorre a adio de cloro a um alceno (ou alqueno).

RESOLUO:Clculo do HH2C CH2(g) + Cl2(g) H2C CH2(g)

| |Cl Cl

+ 143,0kcal + 58,0kcal 80kcal 2 . 78,5kcalquebra de ligaes formao de ligaes

H = + 143,0kcal + 58,0kcal 80kcal 157kcal

H = 36,0kcal, reao exotrmica

A energia total absorvida para a quebra das ligaes menor do que aenergia total liberada na formao das novas ligaes.Resposta: C

3. Dados: 2NH3(g) + 3/2O2(g) N2(g) + 3H2O(g) H = 150kcal

Energias de ligao (kcal/mol): N H: 93kcalO O: 120kcalN N: 224 kcal

Determine a energia da ligao (H O).

RESOLUO:

2 + 3/2 (O O) (N N) + 3 (H O H)

H = + 738 (224 + 6x) 150 = 738 224 6xx = 110,66A energia da ligao (H O) igual a 110,7kcal/mol

MDULO 11

TERMOQUMICA II: CLCULO DO HA PARTIR DAS ENERGIAS DE LIGAO

Ligao Energia mdia de ligao (kJ/mol: 25C e 1atm)

Cl Cl 243

H O 464

H Cl 431Cl O 205

Ligaes Quebradas Ligaes Formadas

1 . Cl Cl 1 . 243kJ2 . H O 2 . 464kJ

1171kJ(absorve)

1 . H Cl 1 . 431kJ1 . H O 1 . 464kJ1 . O Cl 1 . 205kJ

1100kJ(libera)

Dados:

Energias de ligao em kcal/molC C 143,0 C C 80,0

Cl Cl 58,0 C Cl 78,5

H N H|

H

O

Cl Cl + H H H Cl+ H O Cl

Ligaes Quebradas Ligaes Formadas

6 . (N H) 6 . 93kcal3/2 . (O = O) 3/2 . 120kcal

+ 738kcal

1 . (N N) 1 . 224kcal6 . (H O) 6 . x kcal

FRENTE 3 FSICO-QUMICA


28/48

1. (CEFET-PR) Durante a combusto do etanol, em condiesespeciais, foram registrados os seguintes dados:

A partir desses dados, deduz-se que a velocidade mdia da reao nontervalo de 1 a 5 minutos foi:

a) 1,5 mol/min b) 1,3 mol/min c) 1,7 mol/mind) 1,4 mol/min e) 2,7 mol/min

RESOLUO:

Velocidade em relao ao etanol no intervalo de 1 a 5 minutos:

vC2H6O = = mol/min= mol/min = 1,7 mol/min

Resposta: C

2. (UNICAMP-SP) Numa reao que ocorre em soluo (reao), h o desprendimento de oxignio e sua velocidade pode ser medida

pelo volume de O2(g) desprendido. Uma outra reao (reao II)ocorre nas mesmas condies, porm consumindo O2(g) e esteconsumo mede a velocidade desta reao. O grfico representa osesultados referentes s duas reaes:

Considerando as duas horas iniciais, qual das reaes tem velocidademaior? Justifique sua resposta.

RESOLUO:

Reao II

Justificativa:

Para a reao II foram consumidos 3,5 unidades arbitrrias de O25 1,5 = 3,5) em 2 horas. A velocidade mdia pode ser expressa por:

v = = 1,75

Na reao I foi produzido 1,5 unidade arbitrria de O2 (1,5 0 = 1,5) em

2 horas. A velocidade mdia de formao do O2 : v = = 0,75

3. (MACKENZIE-SP) A combusto da gasolina pode ser equa-cionada porC8H18+O2 CO2 + H2O (equao no balanceada).Considere que aps uma hora e meia de reao foram produzidos36 mol de CO2. Dessa forma, a velocidade da reao, expressa emmol de gasolina consumida por minuto, de:a) 3,0 b) 4,5 c) 0,1 d) 0,4 e) 0,05

RESOLUO:Clculo da quantidade de matria de gasolina consumida aps uma hora

e meia:C8H18 + 25/2 O2 8 CO2 + 9 H2O

1 mol 8 molx 36 mol

Clculo da velocidade de reao:

v = = = 0,05 mol/min

Resposta:E

4. (UDESC) Na reao 2H2O2 2H2O + O2, a velocidade mdiadessa reao num certo intervalo de tempo 0,8mol/s em relao gua oxigenada. Qual a velocidade em relao ao oxignio no mesmointervalo de tempo, expressa em gramas por segundo?

Dados: massas molares (g/mol): H = 1,0; O = 16,0.

RESOLUO:2H2O2 2H2O + O2 M(O2) = 2 . 16,0g/mol2 mol 1 mol

2 mol 32g0,8 mol/s xx = 12,8g/s de O2

MDULO 12

CINTICA QUMICA: VELOCIDADE DE REAES

C2H6O(mol) 10 7,2 5,2 3,1 1,2 0,4 0,1

Tempo(min) 0 1 2 3 4 5 6

6,840,4 7,25 1

nt

ua

h

3,5 ua

2h

ua

h

1,5 ua

2h

x = 4,5 mol

4,5 mol

90 min

nt

444


29/48

1. Considere o processo de ionizao do HCl em gua.HCl + H2O H3O

+ + Cl

As molculas de HCl devem colidir com as de H2O. Analise ascolises:

Julgue os itens:1) Se o tomo de Cl do HCl chocar-se com o O de H2O, ocorrer a

formao de ons.2) A coliso do H do HCl com o O da gua poder originar ons, se

ela for suficientemente energtica.3) As duas colises esquematizadas originaro ons, se elas forem

suficientemente energticas.

RESOLUO:1) Incorreto. A orientao no choque no favorvel.2) Correto. A coliso ser efetiva quando houver orientao favorvel no

choque e se ela for suficientemente energtica.3) Incorreto.

A orientao no favorvel na coliso II.

2. (FUVEST-SP) Ao abastecer um automvel com gasolina, possvel sentir o odor do combustvel a certa distncia da bomba. Issosignifica que, no ar, existem molculas dos componentes da gasolina,

que so percebidas pelo olfato. Mesmo havendo, no ar, molculas decombustvel e de oxignio, no h combusto nesse caso. Trsexplicaes diferentes foram propostas para isso:I. As molculas dos componentes da gasolina e as do oxignio esto

em equilbrio qumico e, por isso, no reagem.II. A temperatura ambiente, as molculas dos componentes da

gasolina e as do oxignio no tm energia suficiente para iniciar acombusto.

III. As molculas dos componentes da gasolina e as do oxignioencontram-se to separadas que no h coliso entre elas.

Dentre as explicaes, est correto apenas o que se prope ema) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III.

RESOLUO:A gasolina um derivado voltil do petrleo, misturando-se homoge-neamente com o ar.Por este motivo, podemos, mesmo estando a uma certa distncia, sentir oseu odor.Como a reao no ocorre, podemos afirmar que:A afirmao (I) est errada, pois, apesar de estarem misturadas, no estoem equilbrio e, se estivessem em equilbrio, estariam reagindo.A afirmao (II) est correta, pois, para ocorrer reao, as molculasdevem ter energia suficiente para iniciar a combusto (energia de ati-vao).

A afirmao (III) est errada, pois, estando misturados, pode ocorrercoliso entre as molculas.Resposta: B

3. (MACKENZIE-SP) Observando o diagrama abaixo que repre-

senta a reao direta (1) e a inversa (2), X Y, fazem-se as afir-maes:

I. a energia de ativao dareao inversa o dobro daenergia de ativao da rea-o direta.

II. a reao direta endo-trmica.

III. a reao direta mais r-pida que a inversa, por termenor energia de ativao.

IV. a reao inversa endotrmica.Esto corretasa) I e II, somente.b) II e III, somente.c) I, III e IV, somente.d) I e IV, somente.e) I e III, somente.

RESOLUO:I. Correta. Energia de ativao da reao direta: 20kJ

Energia de ativao da reao inversa: 40kJII. Falsa. A reao direta exotrmica.III.Correta. A reao direta mais rpida, pois tem menor energia de

ativao.IV.Correta.Resposta: C

MDULO 13

ENERGIA DE ATIVAO: GRFICOS

12

445


30/48

1. O zinco reage com cidos, ocorrendo liberao do gs hidrognio.Adicionam-se quantidades iguais de cido em duas amostras demesma massa de zinco, uma delas em raspas (A) e a outra em p (B).

Para esta experincia, o grfico que deve representar a produo dehidrognio em funo do tempo de reao :

V: volume de hidrognio produzido: tempo percorrido

RESOLUO:Zinco em p maior superfcie de contato com o cido maior veloci-dade de reaomaior volume de hidrognio produzido num mesmo in-ervalo de tempo

Resposta: B

2. (UnB-DF) Um estudante mediu o tempo gasto para o trmino dadissoluo de comprimidos efervescentes em quatro testes realizados,nas condies especificadas na tabela abaixo. Analise os resultadosobtidos e mostrados na tabela.

Julgue os itens abaixo.(0) O nmero de colises efetivas por segundo entre as partculas dos

reagentes foi maior no teste II.(1) No teste III, a velocidade da reao foi maior do que nos testes

anteriores, devido diminuio da energia cintica das partculasdos reagentes.

(2) Segundo os dados da tabela, uma indstria qumica poderia au-mentar a sua produo diria, usando sistemas de refrigerao nosseus reatores (tanque em que se processam as reaes).

(3) Segundo os dados da tabela, provavelmente os bombeiros teriammais dificuldades em apagar um incndio em um depsito depapel picado do que em um depsito de papel armazenado emfardos, em idnticas condies de pronto atendimento.

RESOLUO:(0)Incorreto.

No teste II a velocidade de reao foi menor e, portanto, o nmero decolises efetivas por segundo foi menor.

(1)Incorreto.A velocidade da reao foi maior no teste IV. Alm disso, quanto maiora temperatura, maior ser a energia cintica das partculas.

(2)Incorreto.A diminuio da temperatura acarreta diminuio da velocidade dareao.

(3)Correto.No papel picado, a superfcie de contato maior.

MDULO 14

FATORES QUE ALTERAM AVELOCIDADE DAS REAES

Teste Condies docomprimidoCondies detemperatura

Tempo dedissoluo

I inteiro temperaturaambiente 36s

II inteiro gelada 45s

III inteiro quente 27s

IV triturado temperaturaambiente 13s

446


31/48

3. (UFRN) Leia o texto abaixo:Para reciclar sucata de alumnio, basta aquec-la at a temperatura defuso do alumnio, que de 660C. O alumnio derretido transfor-mado em lingotes, que so vendidos s indstrias que o usam. s vezes,vem ferro junto com o alumnio. Para separ-lo, usa-se um im, antesde jogar a sucata de alumnio no forno de fuso. Quando a sucata dealumnio de latas de refrigerante, a gente precisa prensar um monte delatas para formar um pacote menor. que as latas so de alumniomuito fino e na temperatura do forno de fuso seriam atacadas pelo oxi-

gnio do ar. O alumnio formaria xido de alumnio e perderamos todoo alumnio. Quando as latas esto prensadas, o oxignio no chega lto facilmente e o alumnio derrete antes de ser atacado pelo oxignio.

texto adaptado: Tele-curso 2000, Qumica, Aula 24.

Do ponto de vista da Cintica, prensar as latas de alumnio diminui avelocidade da reao porque diminuia) a energia de ativao no mecanismo da reao.b) a concentrao do alumnio no mecanismo da reao.c) a superfcie de contato entre o metal e o oxignio.d) a concentrao de oxignio.

RESOLUO:

Como as latas esto prensadas, diminui a superfcie de contato do alu -mnio com o oxignio diminuindo a velocidade da reao de oxidao.Resposta: C

4. (UNESP-SP MODIFICADO) Considerando o papel domrmore na construo civil, de suma importncia conhecer aresistncia desse material frente a desgastes provenientes de ataquesde cidos de uso domstico. Em estudos de reatividade qumica,foram realizados testes sobre a dissoluo do mrmore (carbonato de

clcio) utilizando cidos actico (cido fraco) e clordrico (cidoforte). As concentraes e os volumes utilizados dos cidos em todosos experimentos foram iguais, assim como a massa de mrmore foisempre igual a 1g, variando-se a temperatura de reao e o estado deagregao do mrmore, conforme a tabela a seguir:

Equao da reao:

CaCO3(s) + 2H+(aq) Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2 (g)

Com relao aos experimentos, pode-se afirmar quea) os experimentos 5 e 6 apresentam a mesma velocidade de disso-

luo do mrmore porque a superfcie de contato de um slido noafeta a velocidade de uma reao qumica.

b) o experimento 1 ocorre mais lentamente que o 2 porque quantomaior for a temperatura, menor ser a velocidade de uma reaoqumica.

c) o experimento 1 ocorre mais rapidamente que o 4 porque a con-centrao de ons H+ em 1 maior que no experimento 4.

d) o experimento 4 ocorre mais lentamente que o 5 porque quantomaior for a temperatura, menor ser a probabilidade de ocorrer co-lises efetivas entre os ons dos reagentes.

e) o experimento 3 ocorre mais lentamente que o 6 porque quantomaior for a concentrao dos reagentes, maior ser a velocidade deuma reao qumica.

RESOLUO: Alternativa (a) est incorreta, pois o experimento 5 mais rpido, j

que o mrmore possui maior superfcie de contato. Alternativa (b) est incorreta, pois a velocidade do experimento 1, que

ocorre em maior temperatura, maior. Quanto maior a temperatura,mais rpida a reao.

Alternativa (c) est correta, pois, como o cido clordrico mais forte

que o actico (maior valor do Ka), possui maior concentrao de H+.Quanto maior a concentrao de reagente, mais rpida ser a reao.

Alternativa (d) est incorreta, pois o experimento 4 mais rpido queo 5, j que ocorre em maior temperatura.

Alternativa (e) est incorreta, pois o experimento 3 mais rpido queo 6, j que o cido clordrico mais forte que o actico.

Resposta: C

Experi-mento n.o

cidoEstado de

agregao domrmore

Temperatura

1 clordrico p 60C

2 clordrico p 10C

3 clordrico pedao macio 10C

4 actico p 60C

5 actico p 10C

6 actico pedao macio 10C

447


32/48

1. (UFP-RS) Catalisador uma substncia qumica que,adicionada aos reagentes, aumenta a velocidade da reao. Sobrecatalisadores, considere as seguintes afirmativas, identificando as

verdadeiras com V e as falsas com F;. Eles alteram a variao de entalpia.I. Eles alteram a estequiometria da reao.II.Eles diminuem a energia de ativao.V. Eles so recuperados ao final da reao.

A alternativa que apresenta as identificaes corretas, na mesmaordem das afirmativas acima, :a) F, V, V, F. b) V, F, V, V. c) V, V, V, F.d) V, F, F, V. e) F, F, V, V.

RESOLUO:

Os catalisadores no so consumidos, no alteram as quantidades deprodutos formados, nem a variao de entalpia da reao. Eles diminuema energia de ativao, acelerando a reao.Resposta: E

2. (ITA-SP) A equao qumica que representa a reao de decom-posio do iodeto de hidrognio

2 HI (g) H2 (g) + I2 (g); H (25C) = 51,9 kJ.Em relao a esta reao, so fornecidas as seguintes informaes:a) a variao da energia de ativao aparente dessa reao ocorrendo

em meio homogneo igual a 183,9 kJ;b) a variao da energia de ativao aparente dessa reao ocorrendo

na superfcie de um fio de ouro igual a 96,2 kJ.

Considere, agora, as seguintes afirmaes relativas a essa reao dedecomposio. A velocidade da reao no meio homogneo igual da mesma

reao realizada no meio heterogneo.

I. A velocidade da reao no meio homogneo diminui com oaumento da temperatura.II. A velocidade da reao no meio heterogneo independe da

concentrao inicial de iodeto de hidrognio.V. A velocidade da reao na superfcie do ouro independe da rea

superficial do ouro.

Destas afirmaes, est(o) correta(s)a) apenas I, III e IV. b) apenas I e IV. c) apenas II e III.d) apenas II e IV. e) nenhuma.

RESOLUO:O ouro atua como catalisador da reao (menor energia de ativao napresena deste).A velocidade da reao na presena do ouro (meio heterogneo) sermaior e depende da sua rea superficial.A velocidade aumenta com a elevao da temperatura e da concentraoinicial de iodeto de hidrognio.Resposta: E

3. (UFPI) Dentre as substncias presentes nos organismos vivos,as enzimas se destacam por desempenharem o papel de catalisadoresbiolgicos. O grfico abaixo representa a variao da energia poten-cial de uma reao que ocorre em duas etapas, catalisada por umaenzima (E).

Somente com base neste grfico correto afirmar quea) a energia de ativao para a etapa I maior do que para a etapa II.

b) a velocidade da reao para a etapa II tende a ser menor do quepara a etapa I.

c) a reao geral S + E P + E absorve energia.d) a funo da enzima aumentar o contedo energtico dos

reagentes.e) as enzimas somente atuam aumentando a energia de ativao das

reaes.

RESOLUO:Quanto maior a energia de ativao (etapa II) menor ser a velocidade dareao.A reao S + E P + E exotrmica (entalpia dos produtos menor quea dos reagentes).

A funo de uma enzima acelerar as reaes, diminuindo a energia deativao.Resposta: B

MDULO 15

FATORES QUE ALTERAMA VELOCIDADE DAS REAES

448


33/48

4. (PASUSP) O hipoclorito de sdio (NaClO) muito usado naformulao de desinfetantes. Em condies experimentais adequadas,solues aquosas dessa substncia se decompem com certafacilidade, mediante formao de oxignio. Com o intuito de avaliaro efeito da temperatura e da concentrao do reagente na velocidadeda reao de decomposio qumica, foram realizados 4 experimentoscom solues de hipoclorito de sdio. O grfico a seguir mostra ovolume de oxignio coletado no processo de decomposio doNaClO, em funo do tempo, para cada um dos experimentos.

Experimento A: Soluo de NaClO 5,0%, T = 25CExperimento B: Soluo de NaClO 5,0%, T = 35CExperimento C: Soluo de NaClO 5,0%, T = 15CExperimento D: Soluo de NaClO 2,5%, T = 25C

De acordo com os resultados mostrados no grfico, pode-se afirmar quea) a temperatura no afeta a velocidade da reao.b) a velocidade da reao triplicada ao se variar a temperatura de 15

para 35C.c) a velocidade da reao no experimento A de aproximadamente

5 mL de O2 / minuto.d) a concentrao de hipoclorito de sdio no exerce influncia na

velocidade da reao.e) a quantidade de oxignio produzida no experimento C, aps 4

minutos, ser de 15 mL.

RESOLUO:Comentando as afirmaes:a) Incorreta. Nas experincias C, A e B, a concentrao constante e a

temperatura aumenta na ordem C (15C), A (25C), B (35C). Ovolume de O2 produzido em 2 minutos aumenta na ordem C (15 mL),A (30 mL), B (45 mL).

b) Correta. Nas experincias C e B, a concentrao igual e atemperatura aumenta de 15C (C) para 35C (B). Depois de 2 minutos,o volume de O2 obtido em C 15 mL e em B 45 mL. Portanto, avelocidade triplicou.

c) Incorreta. Em 4 minutos, o volume de O2

obtido 60 mL, dando umavelocidade mdia de 15 mL/min no experimento A.

d) Incorreta. Nas experincias A e D, a temperatura constante. Aconcentrao em D metade da concentrao em A. O volume de O2obtido em A depois de 4 minutos 60 mL e em D menor(aproximadamente 22,5 mL).

e) Incorreta. O volume de O2 obtido 30 mL.Resposta: B

1. (UECE) Um xido de nitrognio se decompe de acordo com areao 2 N2O5 4 NO2 + O2 e apresenta o seguinte mecanismo:

I) N2O5 NO2 + NO3 (etapa lenta)

II) NO3 NO + O2 (etapa rpida)

III) NO + N2O5 NO2 + N2O4 (etapa rpida)IV) N2O4 2 NO2 (etapa rpida)

Analisando os processos descritos acima, podemos afirmar, correta-mente:a) A reao elementar.b) A expresso da velocidade v = k [N2O5].c) Trata-se de uma reao de segunda ordem.d) A etapa IV determinante para o clculo da velocidade.

RESOLUO:A etapa I (lenta) determinante para o clculo da velocidade. Trata-se deuma reao de primeira ordem.Resposta: B

2. (UCDB-MS) A seguinte reao balanceada representa aoxidao do on iodeto por perxido de hidrognio em meio cido:

H2O2 + 3 I + 2 H+ 2 H2O + I3

Sendo o processo de primeira ordem em relao a cada um dosreagentes, fazem-se as seguintes afirmaes:I. Diminuindo-se a concentrao de perxido de hidrognio pela

metade, a velocidade da reao dobra.

II. Dobrando-se a concentrao de iodeto, a velocidade da reaoaumenta oito vezes.

III.Dobrando-se a concentrao do cido, a velocidade da reaoaumenta duas vezes.

IV. A adio de base diminui a velocidade da reao.

Indique a alternativa correta.a) Todas esto corretas.b) Somente I, II e III esto corretas.c) Somente III e IV esto corretas.d) Somente III est correta.e) Somente IV est correta.

RESOLUO:Lei da velocidadev = k [H2O2] . [I

] . [H+]I. Falsa.

A velocidade da reao diminui pela metade.II. Falsa.

A velocidade aumenta duas vezes.III.Correta.IV.Correta.

A adio de base (OH) implica a neutralizao de ons H+:H+ + OH H2OA concentrao de H+ ir diminuir, tornando a reao mais lenta.

Resposta: C

MDULO 16

REAO EM ETAPAS

449


34/48

3. (UNESP-SP) O gs cloreto de carbonila, COCl2 (fosgnio),extremamente txico, usado na sntese de muitos compostosorgnicos. Conhecendo os seguintes dados coletados a uma dadaemperatura:

a expresso da lei de velocidade e o valor da constante k develocidade para a reao que produz o cloreto de carbonila,

CO (g) + Cl2 (g) COCl2 (g), so, respectivamente:

a) v = k [CO (g)]1 + [Cl2 (g)]2, k = 0,56 L2. mol2. s1

b) v = k [CO (g)]2 [Cl2 (g)]1, k = 31,3 L2. mol2. s1

c) v = k [Cl2 (g)]2 , k = 2,25 L2. mol2.s1

d) v = k [CO (g)]1

[Cl2 (g)]2

, k = 18,8 L2

. mol2

. s1

e) v = k [CO (g)]1 [Cl2 (g)]1, k = 0,28 L2. mol2. s1

RESOLUO:Comparando-se os resultados das experincias 1 e 2, temos aconcentrao de Cl2 mantida constante e a concentrao de COduplicada, o que acarretou a duplicao da velocidade, logo a velocidade proporcional concentrao de CO: ordem 1.Comparando-se os resultados das experincias 2 e 3, temos aconcentrao de CO mantida constante e a concentrao de Cl2duplicada, fazendo a velocidade quadruplicar, logo a velocidade propor-cional ao quadrado da concentrao de Cl2: ordem 2.

Substituindo na expresso os dados da experincia 1, temos:0,09 mol . L1 . s1 = k . 0,12 mol . L1 . (0,20 mol . L1)2

Resposta: D

1. (UFRS) O grfico a seguir representa a evoluo de um sistemano qual uma reao reversvel ocorre at atingir o equilbrio.

Sobre o ponto t1, neste grfico, pode-se afirmar que indicaa) uma situao anterior ao equilbrio, pois a velocidade das reaes

direta e inversa so iguais.b) um instante no qual o sistema j alcanou o equilbrio.

c) uma situao na qual as concentraes de reagentes e produtos sonecessariamente iguais.d) uma situao anterior ao equilbrio, pois a velocidade da reao

direta est diminuindo e a velocidade da reao inversa estaumentando.

RESOLUCO:No ponto t1, a reao no atingiu o equilbrio, isto , as velocidades dasreaes direta e inversa so diferentes.Resposta: D

2. Qual dos modelos mais adequado para representar um sistema noqual h o equilbrioH2 (g) + Cl2 (g) 2HCl (g)?

Concentrao inicial(mol. L1) Velocidade inicial

(mol COCl2 . L1. s1)

Experimento CO (g) Cl2 (g)

1 0,12 0,20 0,09

2 0,24 0,20 0,18

3 0,24 0,40 0,72

v = k . [CO]1 . [Cl2]2

k = 18,75 . L2 . mol2 . s1

MDULO 17

EQUILBRIO QUMICO I: CONCEITO DE EQUILBRIO

450


35/48

RESOLUO:Sistema D, pois temos todas as substncias presentes (H2, Cl2 e HCl).Resposta: D

3. (FATEC-SP) Considere o que acontece quando uma amostra dogs N2O4 (um gs incolor) colocada em recipiente fechado e sobvcuo temperatura de 100C. Imediatamente surge uma coloraocastanho-avermelhada do gs NO2 que se forma nestas condies.

Aps certo tempo, o sistema atinge o equilbrio.N2O4 (g) 2 NO2 (g)

O grfico apresentado a seguir expressa os fatos descritos.

Analisando o grfico, apresentam-se as seguintes afirmaes para1 litro de soluo:

I. O instante em que se estabeleceu o equilbrio foi 60 segundos.II. No equilbrio, a quantidade de matria de NO2 formado o

do

2.3. quÍmica - exercÍcios propostos - volume 2.pdf

Documents