Prova Final da 3201 e 3202 - 2009 - Boas Férias!

1ª Questão: Vemos nas nossas cidades, encostas de certos morros com marcas de terem sido usadas para obter a rocha calcárea e do calcáreo se obter a cal para a construção das casas. A reação química pode ser resumida pela equação:
CaCO3 ......................... CaO + CO2
Admitindo-se que há 50% de CaCO3 em 2,0 toneladas de calcáreo, determine a massa em toneladas de CaO obtida num processo que tenha 80% de rendimento.
Dadas as massas molares em g/mol: C = 12,0, O=16,0; H = 1,0.

Cálculos:
CaCO3 ........................ CaO + CO2
1 mol .............................. 1 mols
100g .............................. 56g
106g ............................... m = 56.106g
Considerando o rendimento:
56 t ................................... 100% rendimento
m ..................................... 80% rendimento
Resposta: 44,8t de Cal

2ª Questão: Um tanque de automóvel fica cheio com 58 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
b) Escreva a equação balanceada da combustão completa deste combustível.
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.
Respostas:
a) CH3C(CH3)2CH2CH(CH3)CH3
b) A equação balanceada da combustão completa da gasolina
C8H18 + 25/2 O2 ........................ 8 CO2 + 9 H2O + calor
c) A massa de gás carbônico durante um ano, produzida pela queima da gasolina de um carro abastecido uma vez por semana.
C8H18 + 25/2 O2 .....8 CO2 + 9 H2O
1 mol ……………..8 mols
114g .......................8. 44g
2 227 200g …………m = 107 452,62g = 107,453 kg de gás carbônico
Obs:
1 semana .......58L
48 semanas .....VL = 2 784 L
1L ................ 1000 mL
2 784L ................ V mL = 2 784 000 mL
1 mL ........................ 0,8 g
2 784 000 mL ............. m g = 2 227 200 g
1 kg ............................................... 1000g
m = 2 227,2 kg de CO2 ……………2 227 200g

Resposta: 107,453 kg de CO2 produzida pelo automóvel em um ano.

Cálculo pelo Fator Unitário:
Valor dado .1.1.1.1.1.1.1 =Valor Desejado
1 ano. [48semanas/1ano] . [58LGasolina/1semana] . [1000mL/1L] . [0,8g/1mL] .
. [1mol Gasolina/114gGasolina] . [8mol CO2 /1mol Gasolina] . [44g CO2 / 1molCO2]. [ 1kg/1000g] = 107,453kg de Gás Carbônico

3ª Questão: A solubilidade de vários sais em água em função da temperatura é apresentada no diagrama a seguir. Usando o diagrama de solubilidade, determine a quantidade (em mols) de sal que precipita quando são adicionados 1,255kg de NaNO3 em 1litro de água pura, a 20o C.
Cálculos:
O máximo que dissolve me 100g de solvente são 100g de NaNO3. Em 1000g de solvente dissolverão 1000g de NaNO3 e precipitarão 255g de NaNO3.
1Mol de NaNO3 ..........................(23+14+3.16=85) ....... 85g
n mols ............................................................................. 255g

Resposta: 3mols de NaNO3 ficarão de corpo de fundo na solução(precipitado).

4ª Questão: Quantos gramas de H2SO4 são necessários para preparar 250 mL litros de solução 0,1 mol.L-1? Mostre os cálculos. Dados: S – 32u; O – 16u e H – 1u.

Resolução:
H2SO4 = (2.1+32+4.16) = 98uma
Concentração = Soluto/Solução
Soluto = Concentração . Volume da Solução
H2SO4 = [0,1mol/1L] . 250mL . [98g/1mol] . [1L/1000mL] = 2,45g
Resposta: 2,45g de H2SO4


5ª Questão: A substância química sacarose (C12H22O11) é comumente conhecida como açúcar. Para diagnóstico de Diabete é feita a coleta e análise do sangue da pessoa. Numa amostra de 100mL de sangue foram encontrados 130mg do açúcar. Calcule a concentração em mol/L do açúcar no sangue desta pessoa. Dados os pesos atômicos: C = 12; H = 1; O = 16.

Resolução:
C12H22O11)= (12.12+22.1+11.16) = 342uma
Concentração = Soluto / Solução = 13omg de Açúcar / 100mL de Sangue
Concentrãção = [130mg/100mL] . [1g/1000mg] . [1mol/342g] . [1000mL/1L] = 0,0038mol/L
Resposta: 3,8.10-3mol/L de açúcar no sangue


6ª Questão: Na bureta são colocados 200 mL de NaOH 0,8 mol.L-1 e no Erlenmeyer, juntamente com algumas gotas de Fenolftaleína são colocados 100 mL de vinagre comercial. Abrindo a torneira do bureta goteja a solução alcalina lentamente. A viragem de cor para róseo acontece quando restam na bureta apenas 100 mL de solução. Qual a porcentagem em massa/volume de ácido acético existente nos 100 mL de vinagre que foram neutralizados pela soda cáustica? Mostre todos dos cálculos. Massas molares: Na: 23 g.mol-1; H: 1g. mol-1;
O: 16g. mol-1.

Resolução:
H3CCOOH = (2.12 + 4.1 + 2.16) = 60uma
NaOH = [0,8mol/L] . 100mL . [1L/1000mL] = 0,08mol
H3CCOOH + NaOH ................. H3CCOONa + H2O
1mol.............. 1mols
n .................. 0,08mol
n = 0,08mol de H3CCOOH
Concentração do Vinagre
[0,08mol de Ácido Acético/100mL de Vinagre] . [60g/1mol] = 4,8g/100mL = 4,8%
Resposta: O vinagre tem um porcentual em volume de 4,8%


7ª Questão: A essência das frutas são ésteres. A essência da maçã é acetato de etila enquanto que a essência da banana é acetato de isooctila. As frutas na verdade corresponde a um equilíbrio entre ácido orgânico, álcool, éster e água. É comum verificarmos a extrema acidez do abacaxi quando verde, bem branco, porque nele predomina o ácido. Já no abacaxi maduro, de cor amarelada, predomina o éster. Mostre a estrutura do ácido e do álcool que dão origem do éster Propanoato de Etila presente em outras frutas.

Resolução:
Ácido Propanóico: H3CCH2COOH
Etanol: H3CCH2OH

8ª Questão: É comum entre os atletas uma repentino falta de ânimo assim como entre as pessoas normais no seu dia a dia. Na hipótese de estresse, são confirmadas alterações nas quantidades de três substâncias químicas excitatórias do cérebro – a noradrenalina, a serotonina e a dipamina – cujas estruturas estão abaixo representadas:

Essas substâncias têm em comum as seguintes funções químicas:
a) amida e fenol b) amina e fenol c) amida e álcool d) amina e álcool

Resposta: B

9ª Questão: Em 1886, um farmacêutico americano começou a comercializar uma bebida preparada com extratos de duas plantas. Cola acuminada e Erythroxylon coca. Por sugestão de seu sócio, a bebida foi denominada Coca-Cola. Em 1902, o uso do extrato de E. coca, nesta bebida, foi proibido por conter cocaína, substância utilizada na época como anestésico local e atualmente de uso ilícito, por causar dependência.
Na estrutura da cocaína apresentada acima estão presentes os grupos funcionais:

a)amina e álcool b)cetona e fenol c)amina e éster d)ácido e amida e)amida e éster

Resposta: C

10ª Questão: Dê duas razões pelas quais o óleo derramado na Baia de Guanabara dos navios petroleiros flutua.

Respostas:
a) O óleo é formado de hidrocarbonetos apolares insolúveis em água polar
b) A densidade do óleo é menor que a densidade da água.