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: 1N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(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) + 1H2(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: 1CaCO3(s) → 1CaO(s) + 1CO2(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:
c) (F) A sacarose, constituinte do açúcar comum, produzida a partir da cana-de-açúcar, tem propriedades químicas diferentes da sacarose obtida da beterraba.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: 1CaCO3(s) → 1CaO(s) + 1CO2(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(CaCO3(s)) = n(CaO(s))
Massa de CaCO3(s) / Massa molar do CaCO3(s) = Massa de CaO(s) / Massa molar do CaO(s)
800/100 = Massa de CaO(s)/56
Massa de CaO(s) = 56x8 = 448g
Por se tratar da sacarose, C12H22O11(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.
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(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.
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(QUESTÃO 38)
Metal de transição
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Número atômico
|
Configuração eletrônica em ordem crescente de energia
|
Raio covalente pm
|
Raio atômico M2+
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Raio atômico M3+
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Crômio
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24
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[Ar] 4s1 3d5
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117
|
80
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62
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Ferro
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26
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[Ar] 4s2 3d6
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117
|
78
|
65
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Cobalto
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27
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[Ar] 4s2 3d7
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116
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75
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61
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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:
O átomo de enxofre transfere seis elétrons para os átomos de oxigênio na reação representada acima.
(QUESTÃO 40)
O conhecimento da estrutura e das propriedades de compostos químicos, como o óxido de dinitrogênio, N2O(g), o óxido de alumínio, Al2O3(s), a metilamina, H3CNH2(g), o ácido metanoico, HCOOH(l), permite a previsão do comportamento dessas substâncias químicas, a exemplo do caráter ácido ou básico na presença da água.
De acordo com as informações associadas aos conhecimento sobre os conceitos de ácidos e bases, é correto afirmar:
a) (F) A concentração de íons H3O+(aq) na solução aquosa de ácido metanoico é menor do que 1,0.10-7 mol/L.
Por se tratar de um ácido, a concentração dos íons hidrônio será maior que 1,0.10-7mol/L.
b) (F) O óxido de alumínio, ao reagir com a água, produz uma base de Arrhenius forte e solúvel em meio aquoso.
O óxido de alumínio é classificado como óxido ácido, ou seja, em água produz um ácido.
c) (F) O óxido de dinitrogênio, presente na atmosfera, ao se combinar com a água da chuva, forma o ácido nitroso, HNO2(aq).
O óxido de dinitrogênio é classificado como óxido neutro, ou seja, não reage com água.
d) (F) A metilamina atua como um ácido de Lewis, na presença da água, devido ao par eletrônico disponível no átomo de nitrogênio.Por possuir um par de elétrons livres, a metilamina atua como uma base de Lewis.
e) (V) O ácido metanoico, ao reagir com o hidróxido de sódio, em meio aquoso, forma um sal representado pela fórmula química HCOONa.
A reação de neutralização do ácido metanoico com o hidróxido de sódio pode ser representada: 1HCOOH(aq) + 1NaOH(aq) → 1HCOONa(s) + H2O(l).
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(QUESTÃO 41)
I. CO2(g) + H2O(l) ⇌ H2CO3(aq)
II. H2CO3(aq) + H2O(l) ⇌ HCO3-(aq) + H3O+(aq)
O sangue humano tem uma variação de pH entre 7,35 e 7,45, e qualquer modificação dessa faixa de pH interfere na estabilidade das membranas celulares, estruturas das proteínas e atividades enzimáticas, resultando em várias doenças, dentre as quais acidose ou alcalose. O sistema tampão ácido carbônico – hidrogeno-carbonato, representado de forma simplificada pelas equações químicas I e II, é o principal sistema usado para manter a faixa de pH do sangue.
Considerando-se a análise das informações e os conhecimentos sobre equilíbrio químico em soluções aquosas, é correto afirmar:
a) (F) A concentração de íons H3O+(aq) e de íons OH-(aq), no sangue humano, é igual a 1,0.10-7 mol/L.
Por possuir um pH entre 7,35 e 7,45, o sangue possui um caráter levemente básico, possuindo, portanto, íons OH-(aq) com concentração maior que 1,0.10-7 mol/L.
b) (V) O íon hidrogeno-carbonato, HCO3-(aq), é a base conjugada do ácido carbônico, H2CO3(aq), segundo o conceito de Brönsted-Lowry.
No sentido inverso do equilíbrio II, percebemos que o íon hidrogeno-carbonato ganha um próton (H+) e se transforma em H2CO3(aq), caracterizando-se, portanto, uma base conjugada do ácido carbônico.
c) (F) Em II, a adição de íons OH-(aq) ao sistema desloca o equilíbrio químico no sentido de consumo do íon hidrogeno-carbonato.
Pelo princípio de Le Chatelier, ao adicionar íons hidroxila no equilíbrio II, haverá o consumo dos íons H3O+(aq), deslocando o equilíbrio no sentido direto (de produção do íon hidrogeno-carbonato).
d) (F) O ácido carbônico, H2CO3(aq), é um oxiácido forte e estável, de acordo com as reações químicas apresentadas em I e II.
O ácido carbônico, H2CO3(aq), é um ácido fraco e instável, decompondo-se da seguinte forma: 1H2CO3(aq) ⇌ 1H2O(l) + 1CO2(g).
e) (F) A remoção de moléculas do gás carbônico, durante o processo respiratório, contribui para o aumento da concentração do ácido carbônico.
A remoção de moléculas do gás carbônico, no equilíbrio I, contribui para o consumo e, portanto, diminuição da concentração do ácido carbônico.
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(QUESTÃO 42) Ainda em relação a equilíbrio químico em soluções aquosas, é correto afirmar:
a) (F) Para o bom funcionamento do organismo, o sangue deve ser ácido.
Para o bom funcionamento do organismo, o sangue deve ser levemente básico, com o pH entre 7,35 e 7,45.
b) (F) Se o pH do sangue de uma pessoa for 7,0, ela está com alcalose.
Em condições normais, o sangue possui pH entre 7,35 e 7,45. Portanto, com pH 7,0, o indivíduo deve apresentar acidose.
c) (F) As estruturas das proteínas e as atividades enzimáticas independem do pH do sangue.
Proteínas e enzimas, quando postas em meios com pH e temperatura não indicadas, sofrem o processo de desnaturação, o que inativa suas estruturas quaternárias.
d) (V) Se a concentração de íons OH-(aq) no sangue de uma pessoa for de 10-6,85mol/L, ela está com acidose.
Com a concentração dos íons hidroxilas, podemos calcular o pOH desse sangue da seguinte forma:
a) (F) Para o bom funcionamento do organismo, o sangue deve ser ácido.
Para o bom funcionamento do organismo, o sangue deve ser levemente básico, com o pH entre 7,35 e 7,45.
b) (F) Se o pH do sangue de uma pessoa for 7,0, ela está com alcalose.
Em condições normais, o sangue possui pH entre 7,35 e 7,45. Portanto, com pH 7,0, o indivíduo deve apresentar acidose.
c) (F) As estruturas das proteínas e as atividades enzimáticas independem do pH do sangue.
Proteínas e enzimas, quando postas em meios com pH e temperatura não indicadas, sofrem o processo de desnaturação, o que inativa suas estruturas quaternárias.
d) (V) Se a concentração de íons OH-(aq) no sangue de uma pessoa for de 10-6,85mol/L, ela está com acidose.
Com a concentração dos íons hidroxilas, podemos calcular o pOH desse sangue da seguinte forma:
pOH = -log[OH-]
pOH = -log(10-6,85)
pOH = 6,85
∴
pH + pOH = 14
pH = 14 - 6,85
pH = 7,15.
O indivíduo deveria ter pH entre 7,35 e 7,45, no entanto, apresenta um potencial hidrogeniônico abaixo disso, caracterizando um processo de acidose.
e) (F) A membrana celular, por ser lipoproteica, não é influenciada pelas concentrações de íons como H3O+(aq) e OH-(aq).
Não há nenhuma relação em afirmar que lipoproteínas não sofrerem influência dos íons H3O+(aq) e OH-(aq).
***
Continua...
Continue em frente. Pesquise, estude, descubra sempre!
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