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QUESTÃO 42

O aumento da velocidade da reação de combustão do metanol nos carros de fórmula 1 se dá: a) pelo aumento de oxigênio na câmara de combustão. b) pelo aumento de vapor de água na câmara de combustão. c) pela redução da pressão. d) pela diminuição do oxigênio na câmara de combustão. e) pela diminuição da temperatura na câmara de combustão.

Resposta: alternativa (a) Conteúdo: Cinética química Resolução: A equação de combustão do metanol pode ser assim representada.

CH3CH2OH + 3O2 � 2CO2 + 3H2O

O aumento da concentração dos reagentes, da temperatura e da pressão são fatores que aumentam a velocidade das reações químicas.

QUESTÃO 43

O metanol é um combustível utilizado em carros de corrida de fórmula 1. A combustão completa de 64 g desse combustível libera: a) 127,6 kJ b) 638,1 kJ c) 1.276,2 kJ d) 6.381,2 kJ e) 7.448,1 kJ Dados: ∆Hf0 (kJ.mol-1): CH3OH(ℓ) = -239,0; H2O(g) = -241,8; CO2(g) = -393,5

Resposta: alternativa (c)

Conteúdo: Termoquímica Resolução: A combustão completa de 1,0 mol de metanol (32 g.mol-1) pode ser representada pela seguinte equação.

CH3OH(ℓ) + 3/2O2(g) � 1CO2(g) + 2H2O(g)

Com os calores de formação das substâncias participantes da reação, pode-se determinar o ∆H0 dessa reação. Lembrando que a entalpia de formação para substâncias simples, no estado padrão é zero. CH3OH(ℓ) + 3/2O2(g) � 1CO2(g) + 2H2O(g)

∆Hf0= –239 ∆Hf0= 0,0 ∆Hf0= –393,5 ∆Hf0=2( –241,8) ∆H0

(reação) = [∑ n.∆Hf 0(produtos)] – [∑ n.∆Hf 0(reagentes)] ∆H0

(reação) = [(–393,5) + 2.( –241,8)] – [–239] ∆H0

(reação) = [– 393,5 – 483,6] + 239 ∆H0

(reação) = – 877,1 + 239 ∆H0

(reação) = – 638,1 kJ.mol-1 Essa quantidade de calor liberada corresponde a queima de 1,0 mol de metanol que equivale a 32g. Para calcularmos para 64g basta fazermos a seguinte proporção.

32g de metanol - - - - - - - libera 638,1 kJ 64g de metanol - - - - - - - Q Q = 1276,2 kJ O calor liberado pelo sistema é considerado como negativo, portanto, ∆H0 = – 1.276,2 kJ

QUESTÃO 44

O etanol pode ser obtido por fermentação, a partir da cana-de-açúcar. A última etapa do processo é a fermentação alcoólica representada pela equação química não balanceada abaixo:

C6H12O6(s) � C2H5OH(aq) + CO2(g) Glicose

Considerando que o rendimento do processo seja de 90%, a massa de etanol obtida a partir de 10 kg de glicose é:

a) 10,20 kg b) 6,32 kg c) 5,11 kg d) 4,59 kg e) 2,72 kg

Resposta: alternativa (d)

Conteúdo: Cálculos estequiométricos Resolução: O primeiro passo numa questão de cálculo estequiométrico é o balanceamento da equação. Nesse caso podemos começar observando que 1,0 mol de glicose, C6H12O6, possui 12 mols de hidrogênio, logo nos produtos teremos que ter um total de 12 mols de hidrogênio, portanto, o coeficiente estequiométrico do álcool, C2H5OH, tem que ser 2. Para balancear a quantidade de carbonos e de oxigênio o coeficiente do gás carbônico, também terá que ser 2. C6H12O6(s) � 2C2H5OH(aq) + 2CO2(g) O segundo passo é relacionar a massa de glicose com a massa de álcool produzida. Uma das formas de resolução seria considerarmos o rendimento como 100% e depois fazermos o ajuste para 90%. C6H12O6(s) � 2C2H5OH(aq) + 2CO2(g) 180g - - - - - - - 2 x 46g 10Kg - - - - - - - - massa

massa = 5,11 Kg de etanol A massa de etanol obtida seria igual a 5,11 Kg se o rendimento da reação fosse de 100%. Então vamos fazer a correção do rendimento.

5,11 Kg de etanol - - - - - - - 100% de rendimento massa de etanol - - - - - - - 90%

massa de etanol = 4,59 Kg

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QUESTÃO 45

O gráfico que representa a reação de combustão do metanol é:

Resposta: alternativa (b) Conteúdo: Termoquímica Resolução: A combustão é um processo exotérmico, logo a entalpia dos produtos (Hp) é menor que a entalpia dos reagentes (Hr), portanto temos uma diminuição na entalpia quando os reagentes se transformam em produtos.

QUESTÃO 46

O hidrocarboneto de estrutura química representado abaixo é um dos componentes da gasolina:

Resposta: alternativa (c) A nomenclatura oficial (IUPAC) do hidrocarboneto é: a) 3,4-dimetilpentano b) 2-isobutano c) 2,3-dimetilpentano d) heptano e) 2-metilisopentano Conteúdo: Nomenclatura IUPAC Resolução: Trata-se de um alcano ramificado. A cadeia principal contém cinco carbonos. A numeração dos carbonos da cadeia principal no caso dos alcanos deverá inicial na extremidade mais próxima das ramificações para que as mesmas recebam os menores números possíveis.

2,3 – dimetilpentano

QUESTÃO 47

A substância que confere a cor da pele a um ser humano é a melanina (estrutura química representada abaixo):

A fórmula molecular dessa substância é:

a) C10H9NO4

b) C10H8NO4

c) C10H4NO4

d) C9H8NO4

e) C8H7NO4

Resposta: alternativa (a)

Conteúdo: Estrutura dos compostos orgânicos. Resolução: A partir da fórmula estrutural representada, teremos que somar o número de átomos de cada elemento presente na fórmula.

Fórmula molecular da melanina: C10H9NO4

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QUESTÃO 48

A substituição do diesel por biodiesel se justifica, principalmente, por razões ambientais. O aumento da concentração de CO2 na atmosfera agrava o efeito estufa. As figuras abaixo apresentam esquemas da produção de dióxido de carbono por veículos automotivos, utilizando combustíveis fósseis (a) e derivados de biomassa (b).

(a) combustíveis fósseis

(b) derivados da biomassa

(Fonte: Adaptado de OLIVEIRA, F. C. C; SUAREZ, P. A. Z; SANTOS, W. L. P. dos. Biodiesel: Possibilidades e desafios. Química Nova na Escola maio/2008)

Considere as afirmativas abaixo: I. O Efeito estufa é um fenômeno natural que consiste na ação do dióxido de carbono e outros gases sobre os raios infravermelhos refletidos pela superfície da Terra, mantendo assim uma temperatura estável no planeta. II. O aumento da concentração dos gases nitrogênio (N2) e oxigênio (O2) pode provocar uma intensificação do efeito estufa. III. O uso de derivados de petróleo aumenta a concentração de CO2 na atmosfera, o que traz como resultado o aquecimento global. IV. A produção e o uso de biodiesel como combustível permite uma reabsorção do CO2 liberado durante sua queima, possibilitando uma redução na poluição atmosférica quando comparado com a queima de combustíveis fósseis. De acordo com as afirmativas acima, a alternativa correta é:

a) I e II b) I, II e III c) I, II e IV d) I, III e IV e) II, III e IV

Resposta: alternativa (d)

Conteúdo: Reconhecer a obtenção de energia a partir da queima de combustíveis, bem como compreender os processos de produção de energia e sua utilização prática. Analisar o impacto ambiental ocasionado pela produção e queima de combustíveis.

Resolução: (I) Correta: O efeito estufa é um fenômeno natural no qual uma parte da radiação solar (raios infravermelhos) refletida pela superfície da terrestre é absorvida pelos chamados gases estufa presentes na atmosfera, tais como CO2(g), H2O(v), CH4(g). (II) Incorreta: Moléculas diatômicas não funcionam como gases estufa. (III) Correta: A queima descontrolada de combustíveis fósseis produz quantidades cada vez maiores de gás carbônico, intensificando o efeito estufa (aquecimento global) (IV) Correta: Plantas e animais representam à biomassa, porém na definição de biomassa para a geração de energia excluem-se os tradicionais combustíveis fósseis que também se originaram de animais e plantas. A biomassa pode ser considerarada um recurso natural renovável, enquanto que os combustíveis fósseis não se renovam a curto prazo. A combustão do biodiesel e do álcool produzem gás carbônico, CO2, mas plantas de onde esses combustíveis são obtidos, absorvem esse mesmo gás para que possam realizar a fotossíntese, por esse motivo diz-se que a queima do biodiesel e o álcool nao contribuem de forma permanente para o aquecimento global.