Seu pé direito nas melhores faculdadesd2f2yo9e8spo0m.cloudfront.net/vestibulares/fuvest/2010/...A...
Transcript of Seu pé direito nas melhores faculdadesd2f2yo9e8spo0m.cloudfront.net/vestibulares/fuvest/2010/...A...
1CPV fuv102fjan
FUVEST 2a Fase – 5/janeiro/2010Seu pé direito nas melhores faculdades
QUÍMICA
01. O sólido MgCl2 . 6 NH3 pode decompor-se,reversivelmente, em cloreto de magnésio e amônia.Aequaçãoquímicaquerepresentaesseprocessoé:
MgCl2.6NH3(s)aquecimento� ⇀�������↽ �������� MgCl2(s)+6NH3(g)
Ao ser submetido aumaquecimento lento, e sobumacorrentedenitrogêniogasoso,osólidoMgCl2.6NH3perde massa, gradativamente, como representado nográfico:
As linhasverticais,mostradasnográfico,delimitamastrêsetapasemqueoprocessodedecomposiçãopodeserdividido.
a) Calculeaperdademassa,pormoldeMgCl2.6NH3,emcadaumadastrêsetapas.
b) Combasenos resultadosdo itemanterior, escrevaumaequaçãoquímicaparacadaetapadeaquecimento.Cada uma dessas equações deverá representar atransformaçãoqueocorrenaetapaescolhida.
c) Noprocessodescrito,alémdoaquecimento,queoutrofator facilitaadecomposiçãodoMgCl2 .6NH3?Explique.
Dados:massamolar(g/mol):MgCl2·6NH3.......197NH3.....................17,0
Resolução:
a) Analisando-seográfico,percebe-sequeaperdademassaemcadaetapaéiguala17,2%damassainicial:
1aetapa:perdademassa=100%–82,8%=17,2% 2aetapa:perdademassa=82,8%–65,6%=17,2% 3aetapa:perdademassa=65,6%–48,4%=17,2%
Portanto:
1moldeMgCl2.6NH3————197g————100% xg————17,2%
x=33,884gpormoldeMgCl2.6NH3emcadaetapa.
Aperdademassa,pormoldeMgCl2.6NH3,emcadaetapaéde33,884g.
b)
Etapa1 MgCl2.6NH3(s)®MgCl2.4NH3(s)+2NH3(g)
Etapa2 MgCl2.4NH3(s)®MgCl2.2NH3(s)+2NH3(g)
Etapa3 MgCl2.2NH3(s)®MgCl2(s)+2NH3(g)
c) Noprocessodescrito,alémdoaquecimentoooutrofatorqueajudaadecomposiçãodoMgCl2.6NH3éacorrentedenitrogêniogasoso.
ON2(g)nãoparticipadareação:ojatodessegásiráarrastaraamônia,diminuindoaconcentraçãodesseproduto.
Portanto,oequilíbrioserádeslocadoparaadireita,facilitandoadecomposiçãodoMgCl2.6NH3.
FUVEST – 05/01/2010 Seu pé direito nas melhores Faculdades
CPV fuv102fjan
2
02. Cloretodenitrosilapuro(NOCl)foiaquecidoa240ºCemumrecipientefechado.Noequilíbrio,apressãototalfoide1,000atmeapressãoparcialdoNOClfoide0,640atm.
Aequaçãoabaixorepresentaoequilíbriodosistema:
2NOCl(g) 2NO(g)+Cl2(g)
a) CalculeaspressõesparciaisdoNOedoCl2noequilíbrio. b) Calculeaconstantedoequilíbrio.
Resolução:
a) 2NOCl(g) « 2NO(g)+ Cl2(g) Estequiometria: 2x x Equilíbrio: 0,64atm 0,24atm 0,12atm
Noequilíbrio,apressãoparcialdoNO(g)éde0,24atmeapressãoparcialdoCl2(g)éde0,12atm.
b) O cálculo da constante de equilíbrio em termos das pressõesparciaisédadopor:
Kp=[ ] [ ]
[ ]
, ,
,
NO C
NOC
222
2
20 24 0 12
0 64
. .l
l
= ÞKp=0,016875
Aconstantedeequilíbrioé0,016875.
03. Ahidroxicetona(I)podeseroxidadaàdicetona(II),pelaaçãodeácidonítricoconcentrado,comformaçãodogásN2O4.
Utilizandofórmulasmoleculares,
a) escreva a equação química balanceada querepresenta a semirreação de oxidação dahidroxicetona(I).
b) escreva a equação química balanceada querepresenta a semirreação de redução do íonnitrato.
c) com base nas semirreações dos itens a e b,escrevaaequaçãoquímicaglobalbalanceadaquerepresentaatransformaçãode(I)em(II)edoíonnitratoemN2O4.
Resolução:
a) Aequaçãoquímicabalanceadaquerepresentaasemirreaçãodeoxidaçãodahidroxicetona(I)é(C6H5)2COCH2O®(C6H5)2(CO)2+2H
++2e–
b) Aequaçãoquímicabalanceadaquerepresentaasemirreaçãodereduçãodoíonnitratoé
2NO3–+2H++2e–®N2O4+2OH
–
c) Somando-seasduasreaçõesecancelandooselétronseosíonsH+,temos:
(C6H5)2COCH2O+2NO3–®(C6H5)2(CO)2+N2O4+2OH
–
Seu pé direito nas melhores Faculdades FUVEST – 05/01/2010
CPV fuv102fjan
3
04. NaduplahélicedoDNA,asduascadeiasdenucleotídeossãomantidasunidasporligaçõesdehidrogênioentreasbasesnitrogenadasdecadacadeia.Duasdessasbasessãoacitosina(C)eaguanina(G).
a) MostreafórmulaestruturaldoparC-G,indicandoclaramenteasligaçõesdehidrogênioqueneleexistem. Nonossoorganismo,asíntesedasproteínasécomandadapeloRNAmensageiro,emcujaestruturaestãopresentesas
basesuracila(U),citosina(C),adenina(A)eguanina(G). Aordememqueaminoácidosseligamparaformarumaproteínaédefinidaportríadesdebases,presentesnoRNA
mensageiro,cadaumacorrespondendoaumdeterminadoaminoácido.Algumasdessastríades,comosaminoácidoscorrespondentes,estãorepresentadasnatabeladafolhaderespostas.Assim,porexemplo,atríadeGUUcorrespondeaoaminoácidovalina.
Letradaesquerda Letradomeio Letradadireita G U U
b) Combasenatabeladafolhaderespostasenaestruturadosaminoácidosaquiapresentados,mostreafórmulaestruturaldotripeptídeo,cujasequênciadeaminoácidosfoidefinidapelaordemdastríadesnoRNAmensageiro,queeraGCA,GGA,GGU.Oprimeiroaminoácidodessetripeptídeomantémlivreseugrupoamino.
Resolução:
a) H H | | cadeia H—N H—N | | N N N
N N
N O H ||
| O
cadeia
Citosina(C) Guanina(G)
b) GCAAla¯
GGAGly¯
GGUGly¯
O O O || H || H || H O O O N N N H H H H H H
O O O || || || H O N N
H H
� ������������������������������ �������������������������������
N
H H
FUVEST – 05/01/2010 Seu pé direito nas melhores Faculdades
CPV fuv102fjan
4
05. Umasubstânciapodeapresentarsolubilidadesdiferentesemsolventesdiversos.Assim,porexemplo,oácidobutanodioicoémaissolúvelemáguadoqueeméter.Aomisturarácidobutanodioico,étereágua,agitaramisturaedeixá-laemrepousoporalgunsminutos,separam-seduasfases,umadeétereoutradeágua.Ambascontêmácidobutanodioico,emconcentraçõesdiferentesequenãomaissealteram,poisosistemaatingiuoequilíbrio.
ácidobutanodioico(água)
ácidobutanodioico(éter)
Paradeterminaraconstantedesseequilíbrio,tambémchamadadecoeficientedepartição,foramefetuadoscincoexperimentos.Emcadaum,foiadicionadoácidobutanodioicoaumamisturade25mLdeáguae25mLdeéter.Apósaagitaçãoeseparaçãodasfases,asconcentraçõesdeácidobutanodioico,emcadafase,foramdeterminadas.
a) Noquadriculadodafolhaderespostas,construaumgráficodaconcentraçãodeácidobutanodioicoeméterversusaconcentraçãodeácidobutanodioicoemágua.
b) Calculeovalordocoeficientedepartiçãoéter/águadoácidobutanodioico. c) Qualamassa,emgramas,deácidobutanodioicoutilizadanoexperimento5?Mostreoscálculos. d) Emoutroexperimento,foramutilizadasduasdiferentesamostrasdeácidobutanodioico.Umadelascontinha,emsuas
moléculas, apenas o isótopo oxigênio-18, e a outra continha apenas oxigênio-16.Aprimeira (comoxigênio-18) foiadicionadaàágua,easegunda(comoxigênio-16)foiadicionadaaoéter.Apósmisturarassoluções,agitaramisturaesepararasfases,ondefoidetectadoooxigênio-18?Explique.
Dado:massamolardoácidobutanodioico.........118g/mol
Resolução:
a)
20
40
60
80
5 10 15 20 25 30 35 40 45
(.10–3)
(.10–2)
b) K=0 0230 152,, =0,15
c) Faseágua: 1L————0,349mol————41,18gácidobutanodioico 0,025L————————————–—x
x=1,03g
Faseéter: 1L————0,051mol————6,018gácidobutanodioico 0,025L————————————–—y y=0,15g Massatotal=1,03+0,15=1,18g
d) Oisótopo18dooxigêniopossuimaisnêutronsqueoisótopo16.Emfunçãodessefato,aatraçãoentreosprótonsdonúcleoeoselétronsdaeletrosferaficadiminuídaparaosisótoposmaispesados,diminuindotambémaeletronegatividadedessesátomos.
Destaforma,oácidobutanodioicoquepossui18Oémenospolaremcomparaçãocomoformadopor16O.Assimsendo,o18Oserádetectadonosolventemenospolar,ouseja,predominantementenafaseéter.
Seu pé direito nas melhores Faculdades FUVEST – 05/01/2010
CPV fuv102fjan
5
06. Determinou-se o número de moléculas de água dehidratação (x) por molécula de ácido oxálico hidratado(H2C2O4 . x H2O), que é um ácido dicarboxílico.Para isso, foram preparados 250 mL de uma soluçãoaquosa, contendo 5,04 g de ácido oxálico hidratado.Emseguida,25,0mLdessasoluçãoforamneutralizadoscom 16,0 mL de uma solução de hidróxido de sódio,deconcentração0,500mol/L.
a) Calculeaconcentração,emmol/L,dasoluçãoaquosadeácidooxálico.
b) Calculeovalordex.
Dados:
Resolução:
H2C2O4.xH2O+2NaOH®produtos
25mL 16mL xmol/L 0,5mol/L 0,004mol———–0,008mol
a) [H2C2O4.xH2O]=0 0040 025,,
molL =0,16mol/L
Aconcentraçãodasoluçãoaquosadeácidooxálicoé0,16mol/L.
b) 25mL———————0,004moldeH2C2O4.xH2O 250mL———————y y=0,04moldeH2C2O4.xH2O
0,04moldeH2C2O4.xH2O——————— 5,04g 1moldeH2C2O4.xH2O——————— z z=126g
Portanto,amassamolardoH2C2O4.xH2Oé126gepode-sedescobrironúmerodemoléculasdehidratação:
(90+x.18)=126
x=2moléculas
COMENTÁRIOAequipedeQuímicadoCPVconsiderouaprovado3odiada2afasedaFUVESTcomodealtonível,cobrando,deformaaprofundada,importantesitensdoprograma.Acreditamosquemesmoosalunosmaisbempreparadosdevamtertidoalgumadificuldadenaresoluçãodamaioriadasquestões.Alémdisso,asquestõesdenúmeros2e5exigiramcálculostrabalhosos,quepodemterconsumidoumtempoelevado.