Correção da Prova da 3201 e 3202

1ª Questão: O açúcar comum, quando submetido a aquecimento, pode se transformar em carvão. Foram realizados dois experimentos cujos dados constam da tabela a seguir:
açúcar carvão + água
342 g 144 g a g
b g c g 99 g
Determine os valores a, b, c, citando as leis que originaram seus valores(1,0)

Resolução:
Aplicando Lavoisier na 1ª Experiência: 342g = 144g + a onde a = 342 – 144 = 198g de água
Aplicando Proust na 1ª e 2ª Experiências: 342/b = 198/99 onde b = 171g de açúcar
Aplicando Lavoisier na 2ª Experiência: 171g = c + 99g onde c = 72g de carvão ou
Aplicando Proust na 1ª e 2ª Experiências: 342/171 = 144/c onde 72g de carvão.


2ª Questão: O Carbeto de Cálcio pode ser empregado como gerador de gás Acetileno(C2H2) ao reagir com água. A equação da reação é:
CaC2 + 2 ................ C2H2(g) + Ca(OH)2
Determine a quantidade mínima de Carbeto de Cálcio, em gramas, necessária para produzir 112 metros cúbicos de gás Acetileno, medidos nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Dados: volume molar nas CNTP=22,4 dm(3)/mol; massas molares em g/mol: Ca = 40,0; O=16,0; H = 1,0; C =12,0.

Cálculos:
CaC2 + 2 H2O................ C2H2(g) + Ca(OH)2
1 mol 1 mol
64g ................................... 22,4L
m g .................................. 112.10(3)L

m = 64g . 112. 103L/22,4L = 320.10(3)g = 320 kg de carbeto de cálcio.

Obs: 1 m(3) ...................1000L
112 m(3) ...............x = 112.10(3)L


3ª Questão: Um tanque de automóvel fica cheio com 60 litros de gasolina formada apenas pelo 2,2,4-trimetilpentano(C8H18) de densidade 0,8g/mL. Dadas as massas atômicas: C – 12u; H = 1u.
a) Escreva a fórmula estrutural do hidrocarboneto(0,5)
b) Escreva a equação balanceada da combustão completa deste combustível(0,5).
c) Mostre os cálculos que determinam a massa em quilogramas de gás carbônico produzido por este automóvel durante um ano abastecendo uma vez por semana(1,0).

Respostas:
a) CH3C(CH3)(CH3)CH2CH(CH3)CH3
b) A equação balanceada da combustão completa do álcool etílico (etanol)
C8H18 + 25/2 O2 ..... 8 CO2 + 9 H2O + calor
c) A massa da água obtida ao queimar-se todo o álcool do tanque.
C8H18 + 25/2 O2 .....8 CO2 + 9 H2O
1 mol ……………...........8 mols
114g ...........................8. 44g
2304000g …………m = 7114105g = 7114,105kg= 7,114 toneladas de gás carbônico
Obs:
1 semana .......60L
48 semanas .....VL = 2880 L

1L ................ 1000 mL
2880L ................ V mL = 2 880 000 mL

1 mL .............. 0,8 g
2880000 mL .............. x g = 2 304 000g

Cálculo pelo Fator Unitário:
Valor dado .1.1.1.1.1.1.1.1 =Valor Desejado

1 ano . [48semanas/1ano] . [60LGasolina/1semana] . [1000mL/1L] . [0,8g/1mL] . [1mol Gasolina/114gGasolina] . [8mol CO2 /1mol Gasolina] . [44g CO2 / 1molCO2]. [ 1kg/1000g] = 7114,105kg ou 7,114 toneladas de Gás Carbônico


4ª Questão: As máscaras de oxigênio utilizadas em aviões contêm superóxido de potássio (KO2) sólido. Quando a máscara é usada, o superóxido reage com o CO2 exalado pela pessoa e libera O2, necessário à respiração, segundo a equação química não balanceada:
KO2 + CO2 ...................... K2CO3 + O2
Calcule o volume, na CNTP, de oxigênio produzido com 28,4g de KO2 presente na máscara, reagindo com o CO2 da respiração. Dados: K – 39u; O – 16u. Cálculos(1,0):

Resolução:
a) Equação balanceada:
2KO2 + CO2 ...................... K2CO3 + 3/2 O2

b) Cálculos:
2KO2 + CO........................K2CO3 + 3/2 O2
2 mol ....................................................1,5 mol
2.71g ....................................................1,5 . 22,4L
28,4 g ….....................................................V = 28,4g . 1,5 . 22,4L / 2.71g = 6,72L de O2.

5ª Questão: A concentração de ácido acético (C2H4O2) no vinagre é da ordem de 0,83mol/L. Aproximadamente, quantas moléculas de ácido acético são usadas para temperar uma salda se usarmos 10mL de vinagre? Dados: C = 12; H = 1; O = 16.

Cálculos:
Concentração = Soluto / Volume da solução
Soluto = Concentração . Volume da Solução
C2H4O2 = 0,83mol C2H4O2 / 1L Vinagre . 10mL Vinagre . [103mL / 1L] . [6.10(23) moléculas / 1mol C2H4O2 ] = 4,98.10(21) moléculas de ácido acético.

6ª Questão: Escreva a fórmula estrutural das substâncias(1,0):
a) 3-metilbutan-2-ol b) Pent-3-enal c) ácido-2-hidroxi-butanoico e) acetato de isopropila

Respostas:

a) CH3CH(OH)CH(OH)CH3
b) CH3CH2=CHCH2CHO
c) CH3CH3CH(OH)COOH
d) CH3COOCH(CH3)CH3

7ª Questão: Analise a tabela abaixo e responda o que segue:
COMPOSTO........................FÓRMULA.............................Massa Molecular....Ponto Ebulição(ºC)
n-pentano...........CH3­ – CH2 – CH2 – CH2 – CH3....................72u ............................. 36
Álcool n-butilíco....CH3­ – CH2 – CH2 – CH2 – OH...................74u.............................118
Etileno Glicol....................OH­ – CH2 – CH2 – OH......................62u.............................198
Observa-se que as massa moleculares das substâncias são muito próximas.
a) Por que o n-pentano tem menor ponto de ebulição(0,5)?
b) Se fizermos uma mistura do n-pentano e água, qual o aspecto da mistura(0,25)?
c) Se fizermos uma mistura do álcool n-butílico e água, qual o aspecto da mistura(0,25)?

Respostas:
a) O n-pentano é apolar e suas moléculas estão menos agregadas no estado líquido que as demais substâncias.
b) A mistura de n-pentano, apolar, com água, polar, será heterogêna, ficando o n-pentano acima da água.
c) A mistura de qualquer álcool com água será uma mistura homogênea, de aspecto uniforme, uma vez que ambos, álcool n-butílico e água são polares.


8ª Questão: Os medicamentos e cosméticos que tanto valorizamos são produtos químicos de pesquisa com grande retorno financeiro. Citamos abaixo o agente ativo do Sundown (ácido para aminobenzóico), do Decadrou (fenilefrina) e da xilocaína. Circule os grupos funcionais em cada um deles, indicando suas funções(1,5).

Respostas:
......... Ácido Carboxílico ................Fenol ..............................................Amida
......... Amina ...................................Álcool ............................................Amina
.........................................................Amina


Uma cópia desta resolução de prova está na Xerox, para seu maior conforto.

Totti, Alceudispor