Da resolução de provas: UNIT SERGIPE 2019.1

UNIT SERGIPE: Processo Seletivo Medicina 2019.1
PROVA DE QUÍMICA (RESOLUÇÃO COMPLETA)
Questões de 36 a 50 

 ⇒ QUESTÃO 36 

O ácido salicílico há muito tempo foi utilizado para o alívio de dores e febres, entretanto apresenta efeitos colaterais. Nesse contexto, foi sintetizado um fármaco conhecido comercialmente como aspirina, a qual agride menos o organismo. O princípio ativo da aspirina é o ácido acetilsalicílico (AAS), obtido a partir  do ácido salicílico (1) e do anidrido acético (2), conforme representada na equação.

Baseando-se nessas informações, é correto afirmar:

a) A substância 2 é formada pelo grupo funcional éster.

FALSO. A substância 2 refere-se à função anidrido de ácido carboxílico. O anidrido de ácido pode ser obtido a partir de uma desidratação intermolecular entre dois ácidos carboxílicos. A substância 2 pode ser obtida, por exemplo, a partir da desidratação intermolecular entre duas moléculas de ácido acético. Tal assertiva permite nomeá-la como anidrido acético.

b) Na reação da substância 1 com a 2, há alteração no número de oxidação de um dos carbonos.

FALSO. Os carbonos continuam com os mesmos nox (números de oxidação), já que não se trata de uma reação de oxirredução e todos os carbonos continuam com os mesmos átomos inciais ligantes.

c) O carbono C=O da estrutura 2 é centro de carga menos positiva que o carbono C=O na estrutura 3.

FALSO. Ambos possuem os mesmos átomos ligantes, garantindo centro de cargas iguais.

d) O carbono do grupamento C=O é centro de carga positiva menos intenso do que o carbono do anel aromático, C-OH.

FALSO. O carbono C=O faz parte de um ácido carboxílico, de poder ionizante mais forte que um fenol (C-OH). Isso confere ao C=O um centro de carga positiva mais intenso.

e) A formação da aspirina é a partir da reação de uma substância de uma função mista (1), ácido carboxílico e fenol, com um anidrido (2) para formar outra substância de função mista (AAS), ácido carboxílico e éster, e um ácido carboxílico.

VERDADEIRO. As referências acima (as funções de cada molécula) estão verdadeiras.

 ⇒ QUESTÃO 37 

O estômago, na condição normal, apresenta pH entre 1,2 e 3,0. Entretanto, quando o pH está abaixo de 1,2, usa-se leite de magnésia. Esse medicamento é comercializado na forma de uma suspensão de hidróxido de magnésio, Mg(OH)₂, com água.

Sobre o leite de magnésia é correto afirmar:

a) É classificado como uma mistura heterogênea que, em contato com a solução estomacal, aumenta a quantidade de água no meio.

VERDADEIRO. O leite de magnésia é uma mistura heterogênea por se tratar de uma suspensão. Ao disponibilizar íons hidroxila no meio ácido do estômago, o leite de magnésia levará a formação de uma reação entre os íons hidroxila adicionados e os íons hidrônio do meio, o que resulta, por fim, na formação de água.

b) É uma substância capaz de reagir com os íons hidrônio, H₃O⁺, presentes no estômago.

FALSO. O leite de magnésia não se trata de uma substância, mas sim de uma mistura heterogênea.

c) Diminui a acidez estomacal porque os íons magnésio hidrolisam, gerando hidroxila.

FALSO. Os íons magnésio não se hidrolisam.

d) A função do leite de magnésia é neutralizar toda a acidez do estômago.

FALSO. Para neutralizar, o leite de magnésia deveria promover um rearranjo reacional para a obtenção um pH de 7,0. No entanto, ele apenas ajusta o pH para uma faixa considerada normal (explícita no texto): de 1,2 a 3,0. Tal faixa, por mais que esteja considerada nas condições de normalidade, acaba ainda sendo considerada ácida, o que torna a alternativa inválida.

e) Torna a solução do estômago uma solução básica.

FALSO. Tornar a solução menos ácida não significa torná-la básica. No caso, ela continuará ácida, entretanto obterá um pH nas condições de normalidade indicadas no texto de apoio: entre 1,2 e 3,0.

 ⇒ QUESTÃO 38 

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g) // ΔHº = -890,4 kJ/mol

O gás metano, componente majoritário do gás natural, é utilizado como combustível em ambientes domésticos industriais e comerciais. A equação química em destaque expressa a combustão do metano.

Baseando-se nessas informações, é pertinente o que se afirma:

a) A reação de combustão de 2mol de gás metano corre com absorção de 1780,8kJ.

FALSO. Não se trata de uma absorção, mas sim de uma liberação de energia: a reação é exotérmica.

b) A variação de entalpia do processo representa a variação de entalpia-padrão de formação do dióxido de carbono.

FALSO. A variação de entalpia do processo representa a entalpia padrão de combustão do metano.

c) O ΔHº da combustão do metano indica que a energia necessária para quebrar todas as ligações nas moléculas de metano e oxigênio é menor que a energia liberada na formação de todas as ligações nas moléculas de dióxido de carbono e água.

VERDADEIRO. Sabe-se que a energia de quebra é endotérmica (+) e a de formação é exotérmica (-). Considerando o resultado final da reação é exotérmico (-), podemos confirmar que o maior módulo de energia deve ser a negativa, ou seja, a de formação.

d) A variação de entalpia na combustão do metano indica que a ligação O-H na água é mais forte que que a ligação C-H no metano.

FALSO. Não é possível analisar tais características apenas com a variação de entalpia padrão de combustão do metano disponível ao aluno.

e) Se a água for obtida no estado líquido, é esperado que a variação de entalpia seja mais alta em relação à condição expressa na equação.

FALSO. Sabendo que do estado gasoso para o líquido há uma liberação de energia, a variação de entalpia seria ainda maior.

 ⇒ QUESTÃO 39 

O soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio 0,9% (m/m) que pode ser utilizada para limpeza dos olhos, nariz, queimaduras, feridas e até mesmo para fazer nebulizações. Considere a massa molar do cloreto de sódio igual a 58,4g/mol.

Sobre o soro fisiológico, é correto afirmar:

a) Ainda que não se perca matéria com o aquecimento do soro fisiológico, a concentração em massa/massa varia com a temperatura.

FALSO. Por se tratar de uma relação de massa, a temperatura não influencia no resultado numérico.

b) A qualquer temperatura, 200,0mL de soro fisiológico contém 1,75g de cloreto de sódio.

FALSO. Ao se relacionar volumes, a temperatura influencia no resultado numérico.

c) A concentração de cloreto de sódio no soro fisiológico, em porcentagem massa/massa é igual a porcentagem massa/volume, independente da temperatura.

FALSO. A relação massa/massa independe de temperatura. Já a relação massa/volume depende da mesma.

d) Se, a dada temperatura, a densidade do soro fisiológico for 1,0g/mL, então a concentração molar do cloreto de sódio no soro fisiológico é 0,15mol/L.

VERDADEIRO. Utilizando-se da relação μ.MM = d.t.1000, temos que:

μ = d.t.1000/MM

μ = 1. 0,009. 1000 / 58,4

μ = 0,154mol/L

e) Se a solubilidade do cloreto de sódio em água, a 25°C é 36g/L de solução, então, na mesma condição, o soro fisiológico é uma solução saturada em cloreto de sódio.

FALSO. Utilizando a seguinte relação: C = d.t.1000, temos que

C = 1 . 0,009. 1000

C = 9g/L; a solução seria, portanto, insaturada.

 ⇒ QUESTÃO 40 

C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g) → 6CO₂(g) + H₂O(l) // ΔHº = -2.803,0 kJ/mol

O consumo de carboidratos e gordura é importante no fornecimento de energia para o corpo humano. No intestino, carboidratos são convertidos em glicose, a qual, na reação com o oxigênio, fornece energia para o corpo. A equação química representa a combustão da glicose para obtenção de energia para os processos vitais.

Considerando-se a massa molar da glicose igual a 180,0g/mol e com base nas informações fornecidas, é correto afirmar:

a) Na combustão da glicose, o oxigênio atua como redutor.

FALSO. O oxigênio atua como agente oxidante, por oxidar a glicose.

b) A reação da glicose com o oxigênio diminui a temperatura do corpo.

FALSO. Por liberar energia (a reação é exotérmica), a reação aumenta a temperatura do corpo.

c) Cada mol de oxigênio que reage com glicose fornece 2803,0kJ de energia para o corpo.

FALSO. Cada seis mols de gás oxigênio fornece 2803,0kJ de energia para o corpo.

d) Usando apenas os dados de energia média das ligações é possível calcular a variação de entalpia da combustão da glicose.

FALSO. A variação de entalpia da combustão depende também do estado físico dos compostos.

e) Se um indivíduo ingerir 50,0g de alimento que gera 60% em massa de glicose, então a quantidade de energia que a glicose fornece ao corpo, a partir da glicose, é 467,2kJ.

VERDADEIRO. Sabendo que temos 30g (sessenta por cento de cinquenta) de glicose, podemos convertê-la em número de mol. Com a massa molar da glicose sendo de 180g/mol, basta fazer a razão: 30/180 = 0,16 mols. Multiplicando 0,16 por 2803,0, temos que a resposta é 467,2kJ.

Das entalpias de dissolução

Trata-se de um assunto pouco falado no ensino médio, em que, no conteúdo de termoquímica, o enfoque se dá na apresentação de tópicos ligados à Lei de Hess e suas derivações. No entanto, nos últimos dois vestibulares UNIT, nos estados de Sergipe e Pernambuco, o estudo das entalpias de dissolução foram destaque e dominaram de uma a duas questões por prova. Sem mais delongas, vamos ao assunto.

1. DAS ENTALPIAS DE DISSOLUÇÃO (ΔHd)

Antes de tudo, a utilidade de se mensurar entalpias de dissolução se dá na obtenção da classificação do tipo de dissolução de uma substância. Se, ao dissolver um composto em água, há a liberação de energia na forma de calor, dizemos que a dissolução é EXOTÉRMICA e possui, portanto, entalpia de dissolução negativa (ΔHd < 0). No entanto, se há a absorção do calor da vizinhança, o processo de dissolução é ENDOTÉRMICO e possui entalpia de dissolução positiva (ΔHd > 0).

Devemos pensar nas entalpias de dissolução da mesma forma que analisamos outros tipos de entalpia: seja a entalpia de ligação, formação, combustão, etc. Por se tratar de uma variação, o que acontece em etapas intermediárias do processo não influenciam no resultado numérico, ou seja, apenas os estados finais e iniciais são suficientes e, portanto, significantes para mensurar a variação da entalpia de dissolução de uma substância.

No processo de dissolução de uma substância, ocorre, no mínimo, dois processos principais: a QUEBRA da substância e, posteriormente, o ENVOLVIMENTO dela por moléculas de água.

- No caso de uma substância molecular solúvel, haverá a quebra das moléculas reticulares seguido do envolvimento dessas moléculas quebradas pelas as da água;

- No caso de uma substância iônica, haverá a separação dos íons de seus retículos cristalinos seguido pelo envolvimento dos íons então dissociados pelas moléculas de água.

Como aprendemos com a entalpia de ligação, o processo de quebra de uma molécula/íon se dá sempre de forma ENDOTÉRMICA. Dessa forma, o primeiro processo de dissolução de uma substância possui valor de variação de entalpia positivo. Vamos exemplificar com a dissolução do bicarbonato de sódio (um sal solúvel) em água. 

NaHCO₃(s) → Na⁺ + HCO₃^- ΔHquebra > 0 (PROCESSO ENDOTÉRMICO)

Logo após, os íons então dissociados irão ser envolvidos - SOLVATADOS - com as moléculas de água do meio. O processo de solvatação é EXOTÉRMICO e pode ser representado a seguir.

Na⁺ + HCO₃^- + H₂O(l) → Na⁺(aq) + HCO₃^-(aq) ΔHsolvatação < 0 (PROCESSO EXOTÉRMICO)

Dessa forma, a soma algébrica dos valores da variação de entalpia da etapa de quebra (endotérmica) seguida da etapa de envolvimento (solvatação) da substância com a água (exotérmica), ambas equivalentes a um mol da substância, equivale à variação da entalpia de dissolução de tal. Ou seja:

ΔHd = ΔHquebra + ΔHsolvatação

Por dedução lógica, podemos, então, afirmar:

- A dissolução de uma substância será considerada ENDOTÉRMICA se o valor da entalpia de quebra (etapa endotérmica) da substância for, em módulo, MAIOR que o valor da interação da mesma com as moléculas de água (etapa exotérmica).

- A dissolução de uma substância será considerada EXOTÉRMICA se o valor da entalpia de quebra (etapa endotérmica) da substância for, em módulo, MENOR que o valor da interação da mesma com as moléculas de água (etapa exotérmica).

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Das soluções tampão/inteligentes

O estudo sobre equilíbrios químicos iônicos é, didaticamente, dividido em três tópicos principais: o equilíbrio iônico da água, dos ácidos e das bases. No primeiro, estudamos as características do equilíbrio químico que envolvem cálculo de pH e pOH do meio aquoso. No segundo e terceiro tópicos, são estudadas as principais consequências da adição dos ácidos e bases em soluções (seja a queda ou o aumento do pH, seja a força de ionização dos ácidos e dissociação das bases, por exemplo).

Nesse sentido, uma das ferramentas mais importantes para o dia a dia das indústrias e setores alimentícios é o uso das chamadas soluções tamponadas ou inteligentes. Essas soluções são responsáveis por equilibrar o potencial hidrogeniônico (pH) da água, evitando a ocorrência de bruscas mudanças que envolvam a sua queda ou o seu aumento numa solução que necessite de um maior equilíbrio quanto ao pH. São exemplos clássicos de soluções tampão: o sangue, alimentos em conserva, etc.

Para uma melhor compreensão do que vai ser dito a seguir, adote a seguinte legenda:

h = Ácido fraco

H = Ácido forte

b = Base fraca

B = Base forte

X = Ânion qualquer

Y = Cátion qualquer

1. TIPOS DE SOLUÇÕES TAMPÃO

Os tampões podem ser classificados como tampões ácidos e básicos.

2. MONTAGEM DE UMA SOLUÇÃO TAMPÃO

2.1. MONTAGEM DE UM TAMPÃO ÁCIDO

Para a formação de um tampão ácido, é necessária a adição de um ácido fraco em conjunto com um sal que possua o mesmo ânion desse ácido. Genericamente, podemos exemplificar desta forma:

hX/YX
Ex.: solução aquosa de HCN/NaCN

(ácido fraco/sal com o mesmo ânion advindo do ácido fraco)

2.2. MONTAGEM DE UM TAMPÃO BÁSICO

Para a formação de um tampão básico, é necessária a adição de uma base fraca em conjunto com o sal que possua o mesmo cátion dessa base. Genericamente, podemos exemplificar desta forma:

Yb/YX
Ex: solução aquosa de Fe(OH)₂/FeCl₂

(base fraca/sal com o mesmo cátion advindo da base fraca)

3. FUNCIONAMENTO DE UMA SOLUÇÃO TAMPÃO

3.1. FUNCIONAMENTO DE UMA SOLUÇÃO TAMPÃO ÁCIDA

Usaremos como exemplo o tampão ácido do sangue:

Ácido: H₂CO₃ (ácido carbônico; fraco)

Sal: NaHCO₃ (bicarbonato de sódio; sal com o mesmo ânion do ácido fraco)

Adicionando-se, em meio aquoso, o referido ácido e o sal com o ânion correspondente, teremos a seguinte situação expressa a seguir:

H₂CO₃(aq) ⇌ H⁺(aq) + HCO₃^-(aq)

NaHCO₃(aq) → Na⁺(aq) + HCO₃^-(aq)

Por se tratar de um ácido fraco, o equilíbrio do ácido carbônico é, naturalmente, mais deslocado para o sentido inverso, em que há predominância do ácido em sua forma molecular (não ionizada). No entanto, por se tratar de uma espécie iônica, a reação de dissociação do bicarbonato de sódio é de extrema tendência para o sentido direto, em que há a formação de cátions de sódio e ânions bicarbonato.

SITUAÇÃO EXPERIMENTAL 1: ADIÇÃO DE UM ÁCIDO
Ao se adicionar, LENTAMENTE, UMA PEQUENA QUANTIDADE DE UM ÁCIDO QUALQUER no sistema acima, haverá o aumento na concentração íons hidrônio (H+) no meio reacional. No entanto, esse excesso de prótons, que atuaria no sentido de acidificar o meio, será compensado pela captura desses cátions a partir do excesso de íons bicarbonato no sistema explanado. Dessa forma, da junção dos íons H+ com o HCO3- resultará a formação do ácido carbônico, fraco, que mudará irrisoriamente o pH do meio acima.

SITUAÇÃO EXPERIMENTAL 2: ADIÇÃO DE UMA BASE
Ao se adicionar, LENTAMENTE, UMA PEQUENA QUANTIDADE DE UMA BASE QUALQUER no sistema acima, haverá a dissociação de ânions OH- no meio reacional. No entanto, esse excesso de íons hidroxila, que atuaria no sentido de alcalinizar o meio, será compensado pela imediata reação da hidroxila com o ácido carbônico molecular, que está em alta concentração. Dessa forma, será formado água e mais íons bicarbonato, o que não acarretaria mudanças no pH do meio acima.

O íon Na⁺(aq) é, nesse caso, classificado como íon espectador.

CONCLUSÃO:
Verifica-se, portanto, que o papel principal da solução tampão/inteligente foi eficazmente comprovado. A alteração do pH do meio, como pode ser verificada nas explicações acima, torna-se mínima, essencial para a fabricação de produtos que precisam de um meio estável quanto a acidez e basicidade.

4. pH de UM TAMPÃO ÁCIDO E DO pOH DE UM TAMPÃO BÁSICO
Utilizando-se de uma das principais soluções tampão do sangue, podemos calcular o pH do meio. Para isso, devemos considerar que:

pH = -log[H⁺]

H₂CO₃(aq) ⇌ H⁺(aq) + HCO₃^-(aq)

NaHCO₃(aq) → Na⁺(aq) + HCO₃^-(aq)

Isolamos, portanto, a concentração de íons hidrônio a partir da Ka do equilíbrio químico do ácido acima.

Ka = [H⁺].[HCO₃^-] / [H₂CO₃]

[H⁺] = [H₂CO₃] . Ka / [HCO₃^-]

Substituímos na fórmula principal:

pH = -log[H⁺]

pH = -log([H₂CO₃] . Ka / [HCO₃^-])

pH = -logKa - log([H₂CO₃]/[HCO₃^-])

Sabendo que a expressão -logKa equivale ao pKa, substituímos novamente,

pH = pKa -log([H₂CO₃]/[HCO₃^-])

Assumimos que a concentração do ácido carbônico, em sua forma molecular, é a concentração inicial do ácido (por esse ser um ácido fraco). Dessa forma, chamaremos a concentração [H₂CO₃] de concentração [ÁCIDO].

Da mesma forma, assumimos que a concentração de íons bicarbonato é basicamente a concentração do sal empregado, já que o equilíbrio químico referente ao ácido é demasiadamente deslocado em seu sentido inverso, existindo em pouca quantidade íons bicarbonato referentes a sua equação. Assim, chamaremos a concentração [HCO₃^-] de concentração [SAL].

Finalmente,

pH = pKa - log([ÁCIDO]/[SAL])

Analogamente, temos que o pOH de um tampão básico é dado por:

pOH = pKb - log([BASE]/[SAL])

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Da Química nas artes poéticas

Imagem 1: O então sonho de August Kekule e a descoberta da ressonância em compostos aromáticos. A possibilidade de introspecção e manutenção da individualidade humana mesmo em estudos que necessitam de objetividade e método.

Por vezes esquecemos o real sentido do conhecimento; do quão valoroso ele pode ser significado e aplicado em inúmeros significantes. O maior dos tecnológicos em valores introspectivos, intrínseco à condição humana, é encontrado em uma espécie constante de movimentação: assim como as grandes vias metropolitanas. Acontece que o trânsito para as vias do legítimo conhecimento se torna cada vez mais restrito e limitado. Talvez essa restrição nos cause uma espécie de engarrafamento: não pela inúmera quantidade de carros (motivo pelo qual, com o advento da internet e tecnologias de informações, a disseminação de conhecimento se torna mais palpável), mas pela contenção de espaços que deveriam abrir caminho para o afloramento de novas descobertas e disseminação dos verdadeiros e duradouros resquícios de nossas existências, tal como a restrição do desenvolvimento de aptidões artísticas, desde a mais tenra idade, no homem contemporâneo.

O conhecimento, sem dúvidas, está atrelado à valores artísticos. A arte é um dos verdadeiros marcos na história da vida na Terra. O conhecimento é sublime - a arte também. São indissociáveis. Devemos aprender a admirar a arte tão como reconhecemos a legitimidade dos conhecimentos considerados científicos. Acontece que a arte pode reinventar-se como tão científica quanto... Aliás, será que ela precisa ser realmente assim tão científica? Antes de tudo, devemos nos preocupar em passar para as novas gerações a real importância de se apreciar da boa arte e reproduzi-la.

Antes de relacionarmos o ceticismo arbitrariamente atrelado aos estudos das ciências naturais, é de verdadeira importância recorrermos as singularidades presentes nas origens dessas ciências erroneamente resumidas em termos que limitam a área de ação de suas discussões propostas: mais que uma ciência meramente exata, a Química é palco de descobertas cada vez mais ligadas ao envolvimento do ser humano com as conquistas do meio natural. Propondo debates muitas das vezes relacionados com tópicos importantes da filosofia, como o naturalismo, a Química também abre espaço para o afloramento de discursos que abrangem o repasse daquilo que pode ser considerado de maior valor cultural na humanidade: o desenvolvimento de diversos seguimentos artísticos tais como a ampla possibilidade de produção literária (e poética) desenvolvida nessa área.

"Tal como os artistas, os químicos combinam elementos existentes de formas até então desconhecida para criar algo inteiramente novo. E como a arte, a ciência procura fazer a ligação entre áreas anteriormente díspares do conhecimento, permitindo aos cientistas olhar os materiais de formas novas e diferentes, e fazer associações inesperadas que levam a novas descobertas. Na ciência, como na arte, é necessário penetrar na imaginação e criatividade, a fim de subir acima do conhecimento aceite e prática para criar novos modelos e teorias que podem estimular ou acomodar novos conhecimentos." Art and Science - Looking in the Same Direction.

***

"Ver a tabela, “entendê-la”, mudou minha vida. Passei a visitá-la sempre que podia. Copiei-a em meu caderno de exercícios, andava com ela por toda parte; acabei por conhecê-la tão bem — visual e conceitualmente — que era capaz de traçar em minha mente os seus caminhos em todas as direções, subindo por um grupo, virando à direita em um período, parando, descendo por outro, e sempre sabendo onde eu estava. Era como um jardim, o jardim de números que eu amava quando pequeno — mas, diferentemente deste, a tabela era real, uma chave para o universo. Eu passava horas fascinado, totalmente absorto, vagueando e fazendo descobertas no jardim encantado de Mendeleiev."

Oliver Sacks, Tio Tungstênio: Memórias de uma infância Química.

***

Lavoisier
(Carlos de Oliveira)

Na poesia,

natureza variável

das palavras,

nada se perde

ou cria,

tudo se transforma:

cada poema,

no seu perfil

incerto

e caligráfico,

já sonha

outra forma.

***

Eu adorava Química em parte por ela ser uma ciência de
transformações, de inúmeros compostos baseados em algumas
dúzias de elementos, eles próprios fixos, invariáveis e eternos. A
noção de estabilidade e de invariabilidade dos elementos era
psicologicamente crucial para mim, pois eu os via como pontos
fixos, como âncoras em um mundo instável. Mas agora, com a
radioatividade, chegavam transformações das mais incríveis.
(...)
A radioatividade não alterava as realidades da Química
ou a noção de elementos; não abalava a ideia de sua
estabilidade e identidade. O que ela fazia era aludir a duas
esferas no átomo – uma esfera relativamente superficial e
acessível, que governava a reatividade e a combinação química,
e uma esfera mais profunda, inacessível a todos os agentes
químicos e físicos usuais e suas energias relativamente
pequenas, onde qualquer mudança produzia uma alteração
fundamental de identidade.

Oliver Sacks

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Da resolução de provas: UNIT Medicina 2018.2

RESOLUÇÃO DA PROVA DE QUÍMICA

PROCESSO SELETIVO MEDICINA UNIT SERGIPE 2018.2

QUESTÕES DE 36 A 42 (PARTE I)

(QUESTÃO 36) O conhecimento das propriedades das substâncias químicas, que constituem os materiais existentes na Terra permite a extração e a purificação de alguns desses materiais para posterior utilização como matéria-prima na indústria química e de alimentos e nas usinas siderúrgicas, dentre outras aplicações.

Considerando-se as informações, as propriedades das substâncias químicas e os métodos de purificação de materiais, é correto afirmar:

a) (V) O processo de produção da amônia, um dos compostos químicos mais usados no mundo, consiste na reação entre o nitrogênio retirado do ar e o hidrogênio obtido na água.

A produção da amônia pode ser dada pela seguinte reação: 1N_2(g) + 3H_2(g) ⇌ 2NH_3(g). O nitrogênio gasoso é retirado do ar atmosférico, que possui, aproximadamente, 80% de sua composição de gás nitrogênio. Já o hidrogênio gasoso, pode ser retirado da água a partir de reações como esta: 1C_(s) + 1H₂O_(l) → 1CO_(g) + 1H_2(g).
b) (F) A decomposição térmica de 1,0kg de m calcário com 80% de pureza em carbonato de cálcio, CaCO₃(s), leva à obtenção de 560,0g de óxido de cálcio, CaO(s).
A decomposição do carbonato de cálcio é dada pela seguinte reação: 1CaCO_3(s) → 1CaO(s) + 1CO_2(g), nesse sentido, quando decompormos 1,0kg de calcário com 80% de pureza, na verdade estamos decompondo 800g de carbonato de cálcio. Por estequiometria, resolvemos esse exercício:

n(CaCO_3(s)) = n(CaO(s))

Massa de CaCO_3(s) / Massa molar do CaCO_3(s) = Massa de CaO(s) / Massa molar do CaO(s)

800/100 = Massa de CaO(s)/56

Massa de CaO(s) = 56x8 = 448g

c) (F) A sacarose, constituinte do açúcar comum, produzida a partir da cana-de-açúcar, tem propriedades químicas diferentes da sacarose obtida da beterraba.
Por se tratar da sacarose, C₁₂H₂₂O_11(s), um dissacarídeo composto por uma molécula de glicose e outra de frutose, a diferença estará no processo de obtenção nas diferentes modalidades de matéria prima (milho, cana de açúcar ou beterraba, por exemplo) e não nas características químicas do composto, que seriam as mesmas.
d) (F) A fusão do óxido de ferro (III), extraído de minérios, como a hematita, é o processo químico utilizado na produção do ferro metálico.
A fusão não é um processo de transformação química, mas sim um processo físico de transformação da matéria.
e) (F) O cloreto de sódio, usado na preparação e conservação de alimentos, é obtido nas salinas pela decantação da água do mar.
O cloreto de sódio, NaCl(s), é obtido da destilação da água do mar.

***

(QUESTÃO 37)
I. Recipiente de vidro com uma solução aquosa de ácido clorídrico, HCl(aq), concentração 0,6 mol/L, a 25°C e 1,0 atm.
II. Cilindro metálico com capacidade para 5,0L, contendo 0,5mol de oxigênio, O₂(g), e 1,5mol de nitrogênio, N₂(g) a 27°C.
Os sistemas químicos, a exemplo da solução aquosa, em I, e da mistura gasosa, em II, são porções de matéria isoladas para análise, cujas propriedades dependem das substâncias químicas constituintes.

Uma análise dos sistemas I e II, associados às propriedades dos seus constituintes, permite corretamente afirmar:
a) (F) Em I, a relação entre massa do soluto e o volume da solução aquosa do ácido clorídrico é de 11,0g/L.

Concentração Comum (g/L) = Molaridade x Massa Molar

C = 0,6 x 36,5

C = 21,9 g/L

b) (F) A quantidade de íons hidrônio H₃O⁺(aq) presente em 0,5L da solução aquosa descrita em I é de 1,8.10²⁵ íons.
A ionização do HCl(aq) é dada por: 1HCl(aq) + 1H₂O_(l) →  1H₃O⁺(aq) + 1OH^-(aq). Com 0,5L de solução, nós temos 0,3 mol de HCl(aq), que, consequentemente, gerará 0,15 mol de H₃O⁺(aq). Para calcularmos a quantidade de íons, multiplicamos 0,15 pela constante de Avogadro: 0,15 x 6,02.10²³ = 9,03.10²² íons.
c) (F) Em I, a solução aquosa não conduz corrente elétrica porque o número de íons positivos é igual ao de íons negativos.
A solução aquosa do ácido clorídrico, por ser ionizável, é eletrolítica, ou seja, conduz corrente elétrica.
d) (V) No sistema II, a pressão exercida pela mistura gasosa dentro do cilindro metálico é, aproximadamente, de 9,8atm.

Utilizamos, para a resolução desse exercício, a equação de Clapeyron:

PV = nRT

P . 5 = 2 . 0,082 . 300

P = 9,84atm

e) (F) O sistema químico representado em II é bifásico por ser constituído por duas substâncias químicas diferentes.
O sistema é considerado monofásico por possuir apenas uma fase distinguível. Não é a presença de substâncias químicas diferentes que classifica a mistura como homogênea (monofásica) ou heterogênea.

***

(QUESTÃO 38)

Metal de transição	Número atômico	Configuração eletrônica em ordem crescente de energia	Raio covalente pm	Raio atômico M2+	Raio atômico M3+
Crômio	24	[Ar] 4s1 3d5	117	80	62
Ferro	26	[Ar] 4s2 3d6	117	78	65
Cobalto	27	[Ar] 4s2 3d7	116	75	61

Os pigmentos utilizados nas tatuagens definitivas são constituídos por sais de íons originários de metais de transição, como crômio, ferro e cobalto, responsáveis por colorações, como verde, o castanho e o azul, dentre outras.
Com base na análise de algumas informações referentes aos metais de transição e seus íons, que estão apresentadas na tabela e nos conhecimentos sobre modelos atômicos, é correto afirmar:

a) (F) O íon crômio (III), Cr³⁺, de coloração verde, tem configuração eletrônica representada por [Ar] 4s¹ 3d².
Os elétrons que são retirados do cromo são da sua última camada, e não dos seu subnível mais energético.
b) (V) O cátion cobalto (III), Co³⁺, obtido a partir do cobalto 59, apresenta 27 prótons, 32 nêutrons e 24 elétrons.
O cobalto, de número atômico 27, possui 27 prótons. Com a formação de um cátion trivalente, restarão apenas 24 elétrons no íon cobalto. Para calcularmos o número de nêutrons, subtraímos o seu número de massa (59) pelo seu número de prótons (27), o que resulta em 32 nêutrons.
c) (F) A retirada do terceiro elétron do átomo de crômio é mais difícil do que a saída do terceiro elétron do átomo de cobalto.
Pelo fato do crômio e do cobalto possuírem o mesmo número de camadas, a saída do terceiro elétron de ambos (localizadas em subníveis equivalentes) possui a mesma exigência energética.
d) (F) A atração entre o núcleo e os elétrons mais externos do cátion de ferro (III) é maior do que entre o núcleo e os elétrons mais externos do cátion cobalto (III).
A atração entre o núcleo e os elétrons mais externos do cátion de ferro, por possuir um raio iônico maior que o do cátion de cobalto, é menor em relação a atração entre o núcleo e os elétrons mais externos do cátion cobalto.
e) (F) A cor azul de íons cobalto (II) é atribuída à energia liberada na transição de elétrons de um nível mais interno para outro mais externo, na eletrosfera do íon.
A liberação de energia em forma de luz se dá pela saída de um elétron do nível mais externo pra um mais interno, ocorrendo no sentido contrário, portanto, um ganho de energia.

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(QUESTÃO 39)

2H₂S(g) + 3O₂(g) → 2SO₂(g) + 2H₂O(v)

O sulfeto de hidrogênio, H₂S(g), é uma substância química poluente e de cheiro desagradável, liberada para atmosfera pela decomposição de materiais orgânicos presentes em esgotos e, quando dissolvido na água, forma o ácido sulfídrico, H₂S(aq). Na atmosfera, o sulfeto de hidrogênio reage rapidamente com o oxigênio do ar e forma dióxido de enxofre, SO₂(g), um gás inodoro, de acordo com a reação química representada pela equação. Entretanto o dióxido de enxofre, na atmosfera, reage lentamente com o oxigênio e produz o trióxido de enxofre, SO₃(g), que, em contato com a água da chuva, leva à formação do ácido sulfúrico, H₂SO₄(aq).

Considerando-se as informações, as estruturas e as propriedades das substâncias químicas mencionadas no texto, é correto afirmar:

a) (F) O ácido sulfídrico, H₂S(aq), obtido pela dissolução do sulfeto de hidrogênio na água, é um diácido forte e estável.
O ácido sulfídrico, por reagir facilmente com o oxigênio, não é estável.
b) (F) A reação entre o trióxido de enxofre, SO₃(g), e a água, H₂O(l), com a produção de ácido sulfúrico, é de oxirredução.
A reação entre o trióxido de enxofre com a água é dada por: 1SO₃(g) + 1H₂O(l) → 1H₂SO₄(aq). Ao analisarmos os nox do enxofre, percebemos que tanto no reagente quanto no produto ele permanece +6. Portanto, não houve reação de oxirredução.
c) (V) O SO₂(g) é uma substância química constituída por moléculas polares de geometria angular e  SO₃(g), por moléculas apolares de geometria trigonal plana.

A hibridização do átomo central do SO₂ é sp³ e, além disso, ele possui um par de elétrons livres, caracterizando a molécula como polar e angular. Já o SO₃, possui hibridização do átomo central sp², sem nenhum elétron livre, caracterizando seu momento polar nulo e sua geometria triangular ou trigonal plana.

d) (F) A reação de 340,0g de sulfeto de hidrogênio, H₂S(g), com oxigênio suficiente, leva à produção de 448,0L de dióxido de enxofre, SO₂(g), medidos nas CNTP.
Resolvemos esse exercício por estequiometria:
n(H₂S(g)) = n(SO_2(g)) 340/34 = n(SO_2(g)) Para encontrarmos o volume, multiplicamos o número de mols do SO₂(g) por 22,4L. Dessa forma, 10 x 22,4 = 224L e) (F) O átomo de enxofre constituinte do sulfeto de hidrogênio transfere quatro elétrons para os átomos de oxigênio do O₂(g), na reação representada pela equação química.
O átomo de enxofre transfere seis elétrons para os átomos de oxigênio na reação representada acima.

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