sexta-feira, 16 de julho de 2010

Resolução da Prova da 3201 e 3202

1ª Questão(4,0): O adoçante artificial aspartame tem fórmula estrutural


Sobre o aspartame, responda:
I. Qual sua Fórmula Molecular(0,5):
Resposta: C14H18N2O5.

II. Qual sua Massa Molecular do aspartame, sabendo as massas atômicas dos seus átomos(0,5)C-12u; H-1u; O-16u e N-14u
Resposta: 12.14 + 1.18 + 14.2 + 16.5 = 294u

III. Circule na fórmula molecular acima os grupos funcionais(0,5)

IV. Quais funções químicas que possui?(0,5):
Resposta: ácido carboxílico, amina, amida e éster.

V. Quantos carbonos hibridizados sp3 e sp2 possui?(0,5)
Resposta: 5 sp3 e 9 sp2

VI. Quantos carbonos Primários, Secundários e Terciários possui?(0,5)
Resposta: 4 Primários, 10 Secundários e 0 Terciários

VII. Dez gotas de adoçante artificial feito de aspartame possui quantas moléculas do composto? Mostre os cálculos sabendo que cada gota tem 0,2mL e a densidade do aspartame é 1,0g/mL(1,0)
Resposta: 10(21) moléculas aproximadamente
Resolução:
1mL ...............1g
0,2mL ............0,2g
1Mol ...294g .........6.10(23)moléculas
........0,2g .......n = 0,0095.10(23) = 9,5.10(20)moléculas = 10(21) moléculas

2ª Questão(2,5): Ao abastecer com 50L de gasolina o cliente está comprando uma mistura com 20% de etanol misturados com 2,2,4-trimetilpentano.
I. Qual a fórmula estrutural e qual a fórmula molecular dos dois compostos citados(0,25)
Respostas: C2H5OH e C8H18

II. Qual a equação balanceada da combustão completa destes dois combustíveis(1,0)
Respostas:
C2H5OH + 3 O2 ................... 2CO2 + 3 H2O + energia
C8H18 + 25/2 O2 ................... 8 CO2 + 9 H2O + energia

III. Admitindo que a mistura tenha uma densidade de 0,9g/mL, de quantos quilogramas aumentou o peso do carro ao abastecer?(0,25)
Resposta: 45 kg
Resolução: 1mL .................. 0,9g
..........50000mL ........... m = 45 000g = 45 kg
Obs: gasolina: 80% de 45000g = 36000g
Etanol: 20% de 45000g = 9000g

IV. Quantos quilogramas de dióxido de carbono serão produzidos durante um mês por este carro que consome quatro tanques cheios de gasolina?(1,0)
Resposta: 128,374 kg . 4 = 513,496 kg = 514Kg de CO2 aproximadamente
Resolução:
C2H5OH + 3 O2 ................... 2CO2 + 3 H2O + energia
1 mol ................................... 2 mols
46g ....................................... 2.44g
9000g .................................... m = 17 217,39g = 17, 217kg de CO2

C8H18 + 25/2 O2 ................... 8 CO2 + 9 H2O + energia
1 mol .................................. 8 mols
114g .................................... 8.44g
36000g .................................. m = 111 157,89g = 111,157kg de CO2

3ª Questão: . Antiácido é um produto farmacêutico utilizado para reduzir a acidez estomacal provocada pelo excesso de ácido clorídrico, HCl . Este produto farmacêutico pode ser preparado à base de bicarbonato de sódio, NaHCO3.
Dados: Na=23; H=1; O = 16; Cl = 35,5.
a) Escreva a reação do bicarbonato com ácido clorídrico(0,5):
Resposta: HCl + NaHCO3 ............... NaCl + H2O + CO2(g)

b) Considerando que uma dose do antiácido contém 2,52g de bicarbonato de sódio, calcule o número de mols de ácido neutralizados no estômago(0,5):
Resolução: HCl + NaHCO3 ............... NaCl + H2O + CO2(g)
1mol............ 1mol
1 mol ............ 84g
n = 0,03mol ....... 2,52g

4ª Questão(1,5): 400g de NaOH são adicionados a 504g de HNO3. Dadas as massas molares HNO3: 63g/mol; NaOH: 40g/mol.
a) Escreva a equação balanceada de reação química(0,5).
Resposta: NaOH + HNO3 ................. NaNO3 + H2O

b) Calcule a massa do reagente em excesso, se houver(0,5)
Resposta: 80g de NaOH
Resolução: NaOH + HNO3 ................. NaNO3 + H2O
.........1 mol..... 1 mol
......... 40g ...... 63g
.........400g ..... m = 630g
Como não há 630g de HNO3, não vai reagir todo NaOH gerando excesso de NaOH. O HNO3 se constitui num Limitante.

Cálculo do excesso:
Resolução: NaOH + HNO3 ................. NaNO3 + H2O
1 mol .......... 1 mol
40g .............. 63g
m=320g......... 504g
Há 400g de NaOH e vão reagir apenas 320g sobrando então de excesso 80g de NaOH.

c) Calcule a massa de NaNO3 obtida(0,5);
Resposta: 680g
Resolução: NaOH + HNO3 ................. NaNO3 + H2O
.......... 1 mol ........................... 1 mol
......... 40g ............................ 85g
......... 320g .......................... m = 680g

5ª Questão(1,0): Uma dona de casa, ao preparar um refresco (tipo Royal), adicionou um envelope de suco de refresco e 4 colheres de açúcar e, 1,5 litro de água fria e homogeneizou. Qual é a porcentagem dos sólidos dissolvidos na solução preparada? Considere: 1 colher de açúcar (18 g) e 1 envelope de refresco (50g)
Resposta: 7,5%
Resolução:
Massa de soluto: 50g(envelope) + 72g(4 colheres de 18g) = 122g
Massa do solvente: 1500g(1,5L de água)
Massa da solução: 1622g
Porcentagem é uma solução com soluto/solução = 122g/1622g = 0,075 = 7,5%

Totti, Alceudispor!

Resolução da prova da 3301 e 3302

1ª Questão(1,0): O adoçante artificial aspartame tem fórmula estrutural

Sobre o aspartame, são feitas as seguintes afirmações:
I. apresenta as funções éster e amida;
VERDADEIRA
II. não apresenta isomeria óptica;
FALSA porque apresenta carbono quiral
III. sua fórmula molecular é C14H13N2O5.
FALSA porque apresenta 18 átomos de Hidrogênio
Das afirmações apresentadas,
a) apenas I é verdadeira.
b) apenas II e III são verdadeira.
c) apenas I e II são verdadeira.
d) I, II e III são verdadeira.
e) apenas I e III são verdadeira.
Resposta A
2ª Questão(1,0): Escreva a estrutura dos compostos e indique os casos de isomeria que ocorrem nos seguintes pares.
a) Butan-1-ol e metil-propan-2-ol
H3CCH2CH2CH2OH e H3CC(CH3)(OH)CH3 Isomeria Plana de Cadeia

b) Éter metil-propílico e éter etílico
H3COCH2CH2CH3 e H3CCH2OCH2CH3 Isomeria Plana de Compensação ou Metameria

c) ácido acético e formiato de metila
H3CCOOH e HCOOCH3 Isomeria Plana de Função

d) metanoato de isopropila e acetato de etila
HCOOCH(CH3)CH3 e H3CCOOCH2CH3 Isomeria Plana de Compensação ou Metameria


3ª Questão: Pacientes com o mal de Parkinson apresentam deficiência de dopanina, um neurotrnsmissor. L-dopa é uma das drogas usadas no tratamento desses pacientes porque D-dopa é menos efetiva e mais tóxica do que a forma L e, por isso, não é usada. A L-dopa, ao contrário da dopamina, é capaz de atravessar a barreira sangue-cérebro e então produzir dopamina pela ação da dopa decarboxilase.


a) Qual dos compostos é opticamente ativo(0,25)?
Resposta: Dopamina

b) Indique na molécula escolhida, o motivo da isomeria(0,25)
Resposta: possui carbono quiral na extremidade direita da estrutura que gera dois compostos antípodas ópticos como objeto e imagem diante de um espelho plano.

c) Explique o que você entende por forma L da dopa em relação a D-dopa(0,5)
Resposta: forma L da dopa indica o isômero óptico levógiro enquanto que a forma D-dopa indica o isômero óptica dextrógiro.

4ª Questão: Dados os mecanismos:


São corretos os itens(1,0): 1, 3, 4 e 5.

5ª Questão: Radicais dirigentes Orto/Para são os radicais presentes no anel aromático que polarizam o anel benzênico, orientando as substituições para as posições orto(1-2) e para(1-4), como vemos abaixo:

Radicais Meta dirigentes são os radicais presentes no anel aromático que polarizam o anel benzênico, orientando as substituições para as posições meta(1-3), como vemos abaixo:

I. Na reação do benzeno com cloreto de metila produz um composto A que ao reagir com três moléculas de ácido nítrico produz um composto orgânico B. Escreva as fórmulas químicas e os nomes dos compostos A e B.(0,5)
RESPOSTAS:
1. A alquilação do benzeno, reação de Friedel Crafs, produz metil benzeno, conhecido também como tolueno, composto A, e cloreto de hidrogênio que não conta porque não é composto orgânico.
2. A trinitração do tolueno, reação catalisada pelo ácido sulfúrico, produz 2,4,6-trinitrotolueno, também conhecido como TNT, composto B, além de três moléculas de água.

II. Na reação do benzeno com cloreto de n-octila produz um composto X que ao reagir com ácido sulfúrico produz um composto Y que reage com soda cáustica e produz Z que tem o mesmo efeito do sabão. Escreva as fórmulas químicas e os nomes de X, Y e Z.(0,5)
RESPOSTAS:
1. A alquilação do benzeno com cloreto de n-octila, produz n-octilbenzeno, composto X, além de cloreto de hidrogênio.
2. A sulfonação do n-octilbenzeno produz ácido-orto-n-octilbenzenosulfônico e adido-para-n-octilbenzenosulfônico, composto Y, que é mais estável porque os grupos n-octil e ácido sulfônico estão mais distantes, além de água.
3. A neutralização do ácido-para-n-octilbenzenosulfônico com hidróxido de sódio produz um sal com as mesmas características do sabão, já que possui parte hidrófila polar e parte hidrófoba apolar, conhecido como detergente e com nome de para-n-octilbenzenosulfonato de sódio, composto Z, além de água.

6ª Questão: A reação apresentada é considerada muito importante na indústria de óleos e gorduras, permitindo a conversão desses óleos em gorduras plásticas para a produção de margarinas e outras gorduras compostas. A reação é também utilizada para melhorar a firmeza de gorduras ou para reduzir a suscetibilidade destas à rancidez.

Baseando-se nas informações, identifique:
1. a função orgânica presente nos compostos citados(0,25):
RESPOSTA: ácido carboxílico
2. o composto que apresenta isomeria espacial(0,25):
RESPOSTA: ácido oleico
3. assinale na molécula, o motivo da isomeria(0,25)
RESPOSTA: dupla ligação no interior da molécula
4. escreva quais as condições que estão presentes na molécula para apresentar a isomeria(0,50)
RESPOSTA: possui dupla ligação com ligantes diferentes nos dois carbonos da dupla, gerando no espaço dois isômeros geométricos que não se sobrepõem.
5. qual o nome dos seus isômeros(0,50):
RESPSTA: ácido oléico Cis e ácido oléico Trans.
6. qual o nome da reação acima(0,25):
RESPOSTA: reação de adição.

7ª Questão: Acetato de etila é um solvente usado em vernizes. Um mol de acetato de etila foi misturado com 1 mol de água. Ocorreu a formação gradativa de etanol e de ácido acético. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio e o número de mols de éster (ou de água) medido foi de 0,66; o número de mols de ácido (ou de álcool) foi de 0,33.

1. Escreva a equação química de produção do acetato de etila(0,25)
RESPOSTA: H3CCOOH + H3CCH2OH...............H3CCOOCH2CH3 + H2O

2. Escreva a equação da reação química que ocorreu no equilíbrio citado(0,25)
RESPOSTA: H3CCOOCH2CH3 + H2O.......... H3CCOOH + H3CCH2OH

3. Escreva a expressão da constante de equilíbrio e calcule o valor dessa constante(0,5)
RESPOSTA: KC = [H3CCOOH].[H3CCH2OH] / [H3CCOOCH2CH3]. [H2O]
KC = [0,66].[0,66] / [0,33].[0,33] = 4


8ª Questão(0,25 para a resposta certa e 0,75 para os cálculos que levaram à resposta certa):
A reação N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) é de grande importância, pois permite que o nitrogênio do ar seja convertido em amônia, matéria–prima fundamental na industrial de fertilizantes e explosivos. Quando a velocidade da reação direta(para a direita) for igual à velocidade da reação inversa(para a esquerda), as concentrações das substâncias permanecem constantes e podemos então determinar a Constante de Concentração, indicada por KC que divide a concentração do produto elevada ao expoente do seu coeficiente pelo produto das concentrações dos reagentes, também elevadas a expoentes iguais aos seus coeficientes. Determine o KC para o equilíbrio abaixo onde as concentrações estão em mols.L-1:
N2(g) + 3 H2(g)  2NH3(g)
Iniciais: 0,21 0,23 0,00
No equilíbrio: 0,20 ? ?
a) 0,25 L2.mol-2 b) 0,5 mol2.L-2 c) 4 mol.L-1 d) 1,25 L.mol-1.

RESPOSTA AN2(g) + 3 H2(g)  2NH3(g)
Iniciais: 0,21 0,23 0,00
Reage: 0,01 0,03 0,02
No equilíbrio: 0,20 0,20 0,02
KC = [NH3]2/[N2].[[H2]3 = [2.10-2]2 / [2.10-1] . [2.10-1]3 = ¼

9ª Questão(0,25 para a resposta certa e 0,75 para os cálculos que levaram à resposta certa):
A água oxidada é empregada, freqüentemente, como agente microbicida de ação oxidante local. A liberação do oxigênio, que ocorre durante a sua decomposição, é acelerada por uma enzima presente no sangue. Na limpeza de um ferimento, esse microbicida liberou, ao se decompor, 1,6g de oxigênio por segundo. Nessas condições, a velocidade de decomposição da água oxigenada, em mol/min, é igual a:
a) 6,0 b) 5,4 c) 3,4 d) 1,7

RESPOSTA A 2 H2O2(l) .......................... 2 H2O(l) + O2(g)
A velocidade de decomposição da água oxigenada é o dobro da velocidade de liberação de gás oxigênio porque a proporção estequiométrica é de 2:1
A velocidade de liberação de oxigênio sendo de 1,6g por segundo equivale a 0,05 mol por segundos.
1mol de O2 ........................... 32g
n = 0,05 mol ...................... 1,6g
A velocidade de decomposição da água oxigenada é de 0,10mol por segundo o que equivale a 6 mol/min.
1 segundo ...............................0,1 mol de H2O2
60 segundos ............................6 mols de H2O2

10ª Questão(1,0): O gráfico abaixo é referente à reação: N(2g) + 3H2  2NH3(g)

De acordo com o gráfico, podemos afirmar que(1,0) :
a) a energia de ativação da reação direta é igual à da inversa.
b) a energia de ativação da reação direta (C - B).
c) a variação de entalpia ( H) da reação direta é (C - B).
d) a energia de ativação da reação inversa é B.
e) a reação direta é exotérmica.
RESPOSTA E
Totti, Alceudispor!

Resolução da prova da 2304

1ª Questão(1,0): O adoçante artificial aspartame tem fórmula estrutural

Sobre o aspartame, são feitas as seguintes afirmações:
I. apresenta as funções éster e amida;
VERDADEIRA
II. não apresenta isomeria óptica;
FALSA porque apresenta carbono quiral
III. sua fórmula molecular é C14H13N2O5.
FALSA porque apresenta 18 átomos de Hidrogênio
Das afirmações apresentadas,
a) apenas I é verdadeira.
b) apenas II e III são verdadeira.
c) apenas I e II são verdadeira.
d) I, II e III são verdadeira.
e) apenas I e III são verdadeira.
RESPOSTA A

2ª Questão: Dados os mecanismos:

São corretos os itens(1,0): 1, 3, 4 e 5.

3ª Questão: Radicais dirigentes Orto/Para são os radicais presentes no anel aromático que polarizam o anel benzênico, orientando as substituições para as posições orto(1-2) e para(1-4), como vemos abaixo:

Radicais Meta dirigentes são os radicais presentes no anel aromático que polarizam o anel benzênico, orientando as substituições para as posições meta(1-3), como vemos abaixo:

I. Na reação do benzeno com cloreto de metila produz um composto A que ao reagir com três moléculas de ácido nítrico produz um composto orgânico B. Escreva as fórmulas químicas e os nomes dos compostos A e B.(1,0)
RESPOSTAS:
1. A alquilação do benzeno, reação de Friedel Crafs, produz metil benzeno, conhecido também como tolueno, composto A, e cloreto de hidrogênio que não conta porque não é composto orgânico.
2. A trinitração do tolueno, reação catalisada pelo ácido sulfúrico, produz 2,4,6-trinitrotolueno, também conhecido como TNT, composto B, além de três moléculas de água.

II. Na reação do benzeno com cloreto de n-octila produz um composto X que ao reagir com ácido sulfúrico produz um composto Y que reage com soda cáustica e produz Z que tem o mesmo efeito do sabão. Escreva as fórmulas químicas e os nomes de X, Y e Z.(1,0)
RESPOSTAS:
1. A alquilação do benzeno com cloreto de n-octila, produz n-octilbenzeno, composto X, além de cloreto de hidrogênio.
2. A sulfonação do n-octilbenzeno produz ácido-orto-n-octilbenzenosulfônico e adido-para-n-octilbenzenosulfônico, composto Y, que é mais estável porque os grupos n-octil e ácido sulfônico estão mais distantes, além de água.
3. A neutralização do ácido-para-n-octilbenzenosulfônico com hidróxido de sódio produz um sal com as mesmas características do sabão, já que possui parte hidrófila polar e parte hidrófoba apolar, conhecido como detergente e com nome de para-n-octilbenzenosulfonato de sódio, composto Z, além de água.

4ª Questão: A reação apresentada é considerada muito importante na indústria de óleos e gorduras, permitindo a conversão desses óleos em gorduras plásticas para a produção de margarinas e outras gorduras compostas. A reação é também utilizada para melhorar a firmeza de gorduras ou para reduzir a suscetibilidade destas à rancidez.

Baseando-se nas informações, identifique:
1. a função orgânica presente nos compostos citados(0,25):
RESPOSTA: ácido carboxílico2. o composto que apresenta isomeria espacial(0,25):
RESPOSTA: ácido oleico
3. assinale na molécula, o motivo da isomeria(0,25)
RESPOSTA: dupla ligação no interior da molécula
4. escreva quais as condições que estão presentes na molécula para apresentar a isomeria(0,50)
RESPOSTA: possui dupla ligação com ligantes diferentes nos dois carbonos da dupla, gerando no espaço dois isômeros geométricos que não se sobrepõem.
5. qual o nome dos seus isômeros(0,50):
RESPSTA: ácido oléico Cis e ácido oléico Trans.
6. qual o nome da reação acima(0,25):
RESPOSTA: reação de adição.

5ª Questão: Acetato de etila é um solvente usado em vernizes. Um mol de acetato de etila foi misturado com 1 mol de água. Ocorreu a formação gradativa de etanol e de ácido acético. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio e o número de mols de éster (ou de água) medido foi de 0,66; o número de mols de ácido (ou de álcool) foi de 0,33.
1. Escreva a equação química de produção do acetato de etila(0,25)
RESPOSTA: H3CCOOH + H3CCH2OH...............H3CCOOCH2CH3 + H2O

2. Escreva a equação da reação química que ocorreu no equilíbrio citado(0,25)
RESPOSTA: H3CCOOCH2CH3 + H2O.......... H3CCOOH + H3CCH2OH

3. Escreva a expressão da constante de equilíbrio e calcule o valor dessa constante(0,5)
RESPOSTA: KC = [H3CCOOH].[H3CCH2OH] / [H3CCOOCH2CH3]. [H2O]
KC = [0,66].[0,66] / [0,33].[0,33] = 4


Totti, Alceudispor!