Post on 08-Nov-2018
Leia atentamente o CARTAZ sobre ELIMINAÇÃO AUTOMÁTICA, afixado na parede da sala, à sua frente, e as instruções que se seguem.
1 - Este Caderno de Prova contém cinco questões, que ocupam um total de oito páginas, numeradas de 4 a 11.
Antesdecomeçararesolverasquestões,verifiqueseseuCadernoestácompleto. Caso haja algum problema, solicite a substituição deste Caderno.2 - Esta prova vale 125 pontos, assim distribuídos: lQuestão 01: 26 pontos. lQuestões 02 e 04: 24 pontos cada uma. lQuestão 03: 23 pontos. lQuestão 05: 28 pontos.3 - NÃO escreva seu nome nem assine nas folhas deste Caderno de Prova.4 - A página 3 desta prova contém uma tabela periódica.5 - Leia cuidadosamente cada questão proposta e escreva a resposta, A LÁPIS, nos espaços
correspondentes. Só será corrigido o que estiver dentro desses espaços. NÃO há, porém, obrigatoriedade de preenchimento total desses espaços.6 - Não escreva nos espaços reservados à correção.7 - Ao terminar a prova, chame a atenção do Aplicador, levantando o braço. Ele, então, irá até
você para recolher seu CADERNO DE PROVA.
ATENÇÃO: Os Aplicadores NÃO estão autorizados a dar quaisquer explicações sobre questões de provas. NÃO INSISTA, pois, em pedir-lhes ajuda.
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SÓ ABRA QUANDO AUTORIZADO.
Duração desta prova: TRÊS HORAS.FAÇA LETRA LEGÍVEL.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE
MINAS GERAIS
ATENÇÃO: Terminada a prova, recolha seus objetos, deixe a sala e, em seguida, o prédio. A partir do momento em que sair da sala e até estar fora do prédio, continuam válidas as proibições ao uso de aparelhos eletrônicos e celulares, bem como não lhe é mais permitido o uso dos sanitários.
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3PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
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66 98
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4 PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
QUESTÃO 01
A água é um dos principais fatores para a existência e manutenção da vida na Terra. Na superfície de águas muito frias, há uma tendência de se formar uma crosta de gelo, mas, abaixo dela, a água permanece no estado líquido. Isso permite que formas de vida como peixes e outros organismos consigam sobreviver mesmo em condições muito severas de temperatura.
1. Analiseosdoisgráficosabaixoquerepresentamsimplificadamenteasvariaçõesdedensidadede duas substâncias em temperaturas próximas às respectivas temperaturas de fusão (TF).
TF Temperatura TF Temperatura
dens
idad
e
dens
idad
e
I II
ASSINALE com um X a opção correta.
Ográficoquerepresentaocomportamentodaáguaéo I. II.
JUSTIFIQUE a sua escolha com base nas informações apresentadas e em outros conhecimentos sobre o assunto.
Uma amostra de água pura, inicialmente sólida, foi aquecida até algum tempo após sua completa fusão.Afigurarepresentaavariaçãodatemperaturadessaamostraduranteesseprocesso.
Região IIIRegião II
Tem
pera
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Tempo
IRegião
2. ASSINALE com um X a opção correta.
A fusão de uma substância é um processo endotérmico. exotérmico.
5PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
3.Considerequedurantetodooprocessoaamostradeáguarecebaumfluxocontínuoeuniformede calor.
A) EXPLIQUE por que a temperatura aumenta nas regiões I e III,indicadasnográfico.
B) EXPLIQUE por que a temperatura não se altera durante a fusão (região II, indicada no gráfico).
QUESTÃO 01
6 PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
QUESTÃO 02
Para determinar a quantidade de O2 (g) constituinte do ar atmosférico, um grupo de estudantes desenvolveu este experimento:
Um chumaço de palha de aço, embebido em vinagre, foi colocado no fundo de uma proveta. Em seguida,aprovetafoiemborcadaemumbéquercontendoágua,comoindicadonafigura1.
Alguns minutos depois, a palha de aço apresentava sinais de oxidação e o nível da água no interior daprovetahaviasubidocomorepresentadonafigura2.
Figura 1 Figura 2
1. Considerando que a proveta tenha 25 cm de altura e que o nível da água em seu interior subiu 5 cm, CALCULE a porcentagem, em volume, de gás oxigênio contido no ar atmosférico. Suponha que o volume da palha de aço seja desprezível e que todo O2 no interior da proveta tenha sido consumido.
(Deixe seus cálculos indicados, explicitando, assim, seu raciocínio.)
7PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
2. Em presença de oxigênio e em meio ácido, a palha de aço, que é composta principalmente por ferro, sofre oxidação. Essa reação pode ser representada pela equação química:
2 Fe (s) + O2 (g) + 4 H+ (aq) → 2Fe2+ (aq) + 2 H2O (ℓ )
CALCULE a massa, em gramas, de ferro oxidado na palha de aço, considerando a resposta ao item 1 desta questão e sabendo, ainda, que:
• cada centímetro de altura da proveta corresponde a um volume de 7 cm3;
• o volume molar de um gás a 25ºC e 1 atm é igual a 24,5 L.
(Deixe seus cálculos indicados, explicitando, assim, seu raciocínio.)
3. O mesmo experimento pode ser realizado utilizando-se um pedaço de palha de aço umedecida somente com água. Nesse caso, o processo levará alguns dias para ocorrer completamente.
Neste quadro estão apresentados os potenciais padrão de redução de três semirreações.
Semirreações E º (V)
O2 (g) + 4 H+ (aq) + 4 e– → 2 H2O (ℓ) + 1,23
O2 (g) + 2 H2O (ℓ) + 4 e– → 4 OH – (aq) + 0,40
Fe2+ (aq) + 2 e– → Fe (s) – 0,44
A partir dos dados desse quadro e de informações anteriormente fornecidas, ESCREVA a equação química que representa a reação de oxidação do ferro sem a presença do ácido.
CALCULE a diferença de potencial dessa reação.
QUESTÃO 02
8 PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
QUESTÃO 03
Alimentos industrializados contêm conservantes para evitar sua deterioração. O benzoato de sódio é um conservante utilizado em refrigerantes.
1. De acordo com o rótulo, 200 mL de determinado refrigerante contêm 11,5 mg de sódio. Considerando que a única fonte de sódio no refrigerante é o benzoato de sódio, CALCULE a concentração do sal benzoato de sódio, C6H5COONa, em mol/L.
2. Em meio aquoso, o íon benzoato reage com a água e forma o ácido benzoico, estabelecendo um equilíbrio químico entre essas espécies. A estrutura deste íon está representada ao lado:
ESCREVA a equação química que representa a reação do íon benzoato com água, na qual se forma o ácido benzoico.
3. Comparado com o íon benzoato, o ácido benzoico é muito mais eficaz no combate a micro-organismos. Considerando essas informações e a equação por você representada no item 2 desta questão, ASSINALE com um X a opção correta.
O uso do benzoato de sódio é recomendado em alimentos com
pH mais ácido. pH mais básico.
JUSTIFIQUE sua resposta.
4.Apesardemenoseficiente,obenzoatodesódioémaiscomumenteutilizadonaformulaçãoderefrigerantes que o ácido benzoico, por ser mais solúvel em água.
Comparando as interações envolvidas entre cada uma dessas espécies orgânicas e a água, EXPLIQUE a maior solubilidade do benzoato de sódio em água.
O
Íon benzoato
9PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
QUESTÃO 04
Óleos vegetais contêm ésteres triglicerídeos. Ao reagir com etanol, esses triglicerídeos se transformam num tipo de biodiesel, isto é, numa mistura de ésteres etílicos.
O esquema representa o processo químico envolvido na produção desse biodiesel a partir do éster triglicerídeo mais abundante do óleo de soja.
H2C – O – C – C17H31
HC – O – C – C17H33
H2C – O – C – C17H 31
O
O
O
etanol glicerina + 2 CH3CH2 – O – C – C17H 31
O
CH3CH2 – O – C – C17 H33
O
+
éster do ácido linoleico éster do ácido oleico
1. Considerando as proporções estequiométricas, CALCULE a massa de etanol, CH3CH2OH , necessária para reagir com 1 mol de triglicerídeo.
(Deixe seus cálculos indicados, evidenciando, assim, seu raciocínio.)
2. ESCREVA a fórmula estrutural da glicerina, um subproduto da produção do biodiesel.
3. INDIQUE se a cadeia carbônica ligada à carbonila dos ésteres etílicos dos ácidos oleico e linoleico é saturada ou insaturada. No caso de ser insaturada, INDIQUE também o número de ligações duplas existentes na cadeia carbônica.
O éster do ácido oleico apresenta cadeia carbônica:
Saturada Insaturada
Número de ligações duplas se a cadeia carbônica for insaturada:
O éster do ácido linoleico apresenta cadeia carbônica:
Saturada Insaturada
Número de ligações duplas se a cadeia carbônica for insaturada:
QUESTÃO 04QUESTÃO 03
10 PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
QUESTÃO 05
Para investigar a cinética de reações de oxirredução envolvendo o íon iodeto, I –, e iodo, I2, um estudante utilizou duas substâncias: o persulfato de potássio, K2S2O8, capaz de promover a oxidação do iodeto e o tiossulfato de potássio, K2S2O3, capaz de promover a redução do iodo.
As equações químicas das reações envolvendo essas espécies estão apresentadas na tabela.
Equação Reação
I K2S2O8 (aq) + 2 KI (aq) → 2 K2SO4 (aq) + I2 (aq)
II 2 K2S2O3(aq) +I2 (aq) → K2S4O6 (aq) + 2 KI (aq)
1. Com essas informações, o estudante propôs um experimento, no qual adicionou a dois tubos de ensaio, A e B, as seguintes soluções:
Tubo A: 10 mL de KI, 0,5 mol/L + 10 mL de K2S2O3, 0,01 mol/L
Tubo B: 10 mL de K2S2O8, 0,02 mol/L + gotas de solução de amido
CALCULE as quantidades, em mol, dos reagentes contidos nos dois tubos.
Cálculo para o KI Cálculo para o K2S2O3 Cálculo para o K2S2O8
2. Em seguida, ele transferiu o conteúdo do tubo A para o tubo B . Quando o conteúdo dos dois tubos foi misturado, ocorreu a produção de iodo, de acordo com a reação I , e o seu consumo, de acordo com a reação II , ambas indicadas na tabela desta questão.
ASSINALE com um X a opção correta.
O primeiro reagente a ser consumido completamente é o
KI. K2S2O3. K2S2O8.
3. Transcorridos alguns minutos, a solução, que inicialmente era incolor, adquiriu uma coloração azul. Essa cor aparece somente quando o iodo, I2, se liga ao amido, uma reação que é muito rápida.
EXPLIQUE por que a cor somente aparece após algum tempo de reação.
11PROVA DE QUÍMICA - 2a Etapa
4. Considerando-se as reações I e II, sabe-se que a I é lenta e que a II é rápida. EXPLIQUE comosemodificariamasobservaçõesfeitasduranteoexperimento,casoareaçãoI fosse rápida e a reação II fosse lenta.
QUESTÃO 05