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!