Comentário da equipe de química do Curso Energia

1. Comentário da equipe de química do Curso Energia (Profs. Callegaro, Gilmar, Miron, Pedro Marcos e Romero) A UDESC elaborou uma excelente prova de química que abrangeu os tópicos mais importantes do programa e, ao nosso ver, adequada a um processo de seleção de uma primeira fase. As questões tiveram um enunciado claro e preciso. A distribuição das questões ficou assim configurada: atomística = três questões; química inorgânica = três questões; química geral quantitativa = duas questões e físico química = sete questões. A única ressalva que podemos fazer, quanto ao conteúdo da prova, é a ausência de questões de Química Orgânica que, esperamos, certamente será compensada na 2ª fase deste vestibular vocacionado. Só nos resta parabenizar a Comissão Central do Vestibular e aos professores que compuseram a banca, na seleção das questões, pela bela prova de Química.

2. Cd(S) + 2 Ni(OH)3(S) → CdO(S) + 2 Ni(OH)2(S) + H2O(ℓ) redução +3 +2 oxidação 0 +2 No ânodo ocorre a oxidação: Cd + 2OH- CdO + H2O + 2e- oxidação 0 +2 16. Com o aumento da utilização de aparelhos sem fio, de calculadoras, notebooks, telefones celulares e de outros produtos eletrônicos, aumentou a demanda de baterias recarregáveis. Dentre elas podemos destacar a de níquel-cádmio (Ni-Cd), que pode ser representada conforme a reação: KOH Cd(S) + 2 Ni(OH)3(S) → CdO(S) + 2 Ni(OH)2(S) + H2O(ℓ) ou, simplificando na forma iônica: solução Cd0 + 2 Ni3+ ---------------→ Cd2+ + 2 Ni2+ KOH Em relação às equações representativas da reação, assinale a alternativa correta. a) A reação que ocorre no ânodo é a seguinte: Cd + 2OH- → CdO + H2O + 2e- . b) O cátodo é o Ni(OH)3 , o ânodo é o Cd e o eletrólito têm a solução de CdO. c) O ânodo é o Ni(OH)3 , o cátodo é o Cd e o eletrólito têm a solução de KOH. d) O Cd é o oxidante e o Ni2+ é o redutor. e) O Cd recebe elétrons Resolução: redutor oxidante Gabarito: a

3. 17. Analise as seguintes reações químicas, relacionando-as com as proposições apresentadas abaixo. Reação 1: Combustão do metano a 25ºC CH4(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) ΔH = - 890,3 kJ Reação 2: Preparação de dissulfeto de carbono a partir do coque, a 25ºC 4 C(s) + S8(s) 4 CS2() ΔH = 358,8 kJ I – A reação 1 é endotérmica e a reação 2 é exotérmica. II – Quando há um aumento na temperatura em que a reação 1 ocorre, há um aumento na quantidade de calor liberado. III – Se a quantidade de moléculas de reagentes for duplicada, haverá uma duplicação nas entalpias de ambas as reações. IV – A entalpia dos reagentes é maior do que a entalpia do produto para a reação 2. Assinale a alternativa correta. a) Somente as proposições I e IV são verdadeiras. b) Somente as proposições II e III são verdadeiras. c) Somente as proposições I e II são verdadeiras. d) Somente as proposições I, II e III são verdadeiras. e) Somente as proposições III e IV são verdadeiras. Resolução: I – Incorreta – a reação 1, com H negativo, é exotérmica e a reação 2, com H positivo, é endotérmica. II – Correta – o aumento na temperatura da reação 1 acelera o processo reativo e aumenta a produção de gás carbônico e vapor de água e, com isso, há um aumento do calor liberado. III – Correta – Quando dobramos a concentração dos reagentes, em uma reação, haverá uma duplicação nas entalpias da reação. IV – Incorreta – Como a reação 2 é endotérmica com H > 0 (H= HP – HR), o valor da entalpia dos produtos (HP) deve ser maior do que a entalpia dos reagentes (HR). Gabarito: b 18. Observando a figura a seguir, indique qual dos sais apresentados formou solução saturada, após a adição de 40,0 g de cada um dos sólidos, em 100 g de água, a 40ºC. Assinale a alternativa correta. a) KCO3 b) KC c) KNO3 d) Pb(NO3)2 e) Ce2(SO4)3 Resolução: Pela análise do gráfico verificamos que, na temperatura de 40ºC, apenas o KC apresenta uma solubilidade de 40,0 g/100,0g de H2O. Verifique os valores pela linha pontilhada na cor lilás. Gabarito: B

4. 1) HCO2 2) HCO3 3) HCO 4) HCO4 +3 +5 +1 +7 Ácido  cloroso clórico hipocloroso perclórico 19. As seguintes soluções aquosas são ácidos comuns encontradas em laboratórios: 1) HCO2 2) HCO3 3) HCO 4) HCO4 Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os nomes corretos dos ácidos mencionados acima. a) Ácido clórico; ácido cloroso; ácido perclórico; ácido hipocloroso b) Ácido hipocloroso; ácido perclórico; ácido cloroso; ácido clórico c) Ácido cloroso; ácido clórico; ácido clorídrico; ácido perclórico d) Ácido cloroso; ácido clórico; ácido hipocloroso; ácido perclórico e) Ácido clorídrico; ácido clórico; ácido hipocloroso; ácido perclórico Resolução: A nomenclatura dos oxiácidos depende do nox do elemento central e, para os oxiácidos de cloro, devemos seguir a seguinte regra: Nox do cloro = +7  ácido perclórico Nox do cloro = +5  ácido clórico Nox do cloro = +3  ácido cloroso Nox do cloro = +1  ácido hipocloroso Gabarito: d 20. A corrosão dos metais é um processo que leva à formação de uma mistura de óxidos e hidróxidos de ferro. A corrosão dos metais, principalmente de ferro, é bastante presente em nosso dia-a-dia; isso pode ser notado ao nosso redor: nas latarias dos automóveis, nas cadeiras metálicas, nos portões e em outras superfícies metálicas desprotegidas. O quadro abaixo representa o processo de corrosão.

5. Em relação ao processo de corrosão acima descrito, analise as seguintes proposições: I – Em regiões costeiras o processo de corrosão é acelerado pela presença de íons de sódio (Na+) e de íons de cloro (C–) na umidade do ar, que funcionam como eletrólitos. II – Para retardar o processo de corrosão do aço em canalizações de água, oleodutos, gasodutos, cascos de navio etc, é comum o uso do magnésio, que funciona como metal de sacrifício, sendo corroído mais depressa e apressando, assim, a corrosão do aço. III – Metais de sacrifício são metais com maior capacidade de oxidação, usados para evitar a corrosão de outros metais; um exemplo de metal que é utilizado com essa finalidade é o magnésio. Assinale a alternativa correta. a) Somente as proposições I e II são verdadeiras. b) Somente a proposição I é verdadeira. c) Somente as proposições I e III são verdadeiras. d) Somente as proposições II e III são verdadeiras. e) Todas as proposições são verdadeiras. Resolução: I – Correta. Em locais próximos do mar o vapor d’água apresenta íons cloreto (C-) e íons sódio (Na+) que facilita a transferência de elétrons entre o cátodo e o ânodo e, assim, acelera o proces- so de corrosão do ferro. II – Incorreta. Realmente o magnésio funciona como metal de sacrifício, sendo corroído mais depressa e retardando, assim, a corrosão do aço. III – Correta. Devido a sua maior eletropositividade, em relação ao ferro, o magnésio funciona bem como metal de sacrifício e retarda a corrosão do aço. Gabarito: c 21. Complete as equações: I – HCℓ + KOH KC + H2O II – H2SO4 + Ca(OH)2CaSO4 + 2 H2O III – HNO3 + NaOH NaNO3+ H2O Assinale a alternativa que corresponde à representação correta dos produtos das equações acima. a) KC + HOH; Ca2SO4 + 2 HOH; NaNO3 + HOH b) KC + HOH; Ca + SO4 + HOH; Na + NO3 + HOH c) KC + 2 HOH; CaSO4 + 2 HOH; Na + NO3 + 3 HOH d) KC + HOH; CaSO4 + HOH; NaNO3 + HOH e) KC + HOH; CaSO4 + 2 HOH; NaNO3 + HOH Gabarito: e

6. Resolução (I): N2(g) + O2(g) 2 NO(g) ΔHº = + 181 kJ 2 mol 181 kJ 2 x 30 g x 21 g 21 g . 181 kJ x = = 63,3 kJ 60 g Resolução (II): N2(g) + O2(g) 2 NO(g) ΔHº = + 181 kJ 181 kJ 1 mol y 0,623 mol 0,623 mol . 181 kJ y = = 113 kJ 1 mol [HI]2 [2,0 x 10-3]2  KC = 160 = [H2] . [I2] [H2] . [1,0 x 10-3] 22. O exaustor de calor de motores de automóveis oxida o nitrogênio do ar, de acordo com a reação N2(g) + O2(g) 2 NO(g), ΔHº = + 181 kJ. Com relação a essa equação, assinale a alternativa que representa, respectivamente, o calor absorvido para a produção de 21 g de NO e para a oxidação de 15 L de nitrogênio, a 1,0 atm e 20ºC. Dados: Constante dos gases ideais: 0,0821 L.atm/K.mol. a) 63,3 kJ e 113 kJ b) 127 kJ e 0,625 kJ c) 31,7 kJ e 121 kJ d) 31,7 kJ e 113 kJ e) 63,3 kJ e 121 kJ P . V = n . R . T 1,0 atm . 15 L P . V n = = = 0,623 mol R . T 0,082 L.atm/K.mol . 293 K 23. Observe a reação de formação do ácido iodídrico: H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI (g) Dados: Concentração de HI = 2,0 x 10-3 mol. L-1 Concentração de I2 = 1,0 x 10-3 mol. L-1 Na temperatura de 500 K a constante de equilíbrio da reação é 160 Assinale a alternativa que determina a concentração de H2 . a) 9,4 x 10-5 mol. L-1 b) 2,5 x 10-5 mol. L-1 c) 2,5 x 10-4 mol. L-1 d) 5,2 x 10-5 mol. L-1 e) 9,4 x 10-4 mol. L-1 [H2] = 4 x 10-6 x 10-3 / 160 x 10-3 = 0,025 x 10-3 = 2,5 x 10-5 Gabarito: b

7. 24. Em 1932, o químico norte americano Linus Pauling propôs uma medida quantitativa da distribuição dos elétrons nas ligações, em que o poder de atração dos elétrons por um átomo, quando esse é parte da ligação, é chamado de eletronegatividade. Assinale a alternativa que aponta qual é o átomo de halogênio mais eletronegativo e por quê. a) O mais eletronegativo é o átomo de iodo, pois é o menor entre os halogênios e seus elétrons estão fortemente atraídos pelo núcleo do átomo. b) O átomo mais eletronegativo é o átomo de cloro, pois é o menor entre os halogênios e seus elétrons estão fortemente atraídos pelo núcleo do átomo. c) O mais eletronegativo é o átomo de flúor, pois é o menor entre os halogênios e seus elétrons estão fortemente atraídos pelo núcleo do átomo. d) O átomo mais eletronegativo é o átomo de bromo, pois é o maior átomo entre os halogênios e seus elétrons formam ligações covalentes com mais facilidade. e) O mais eletronegativo é o átomo de flúor, pois é o maior entre os halogênios e seus elétrons estão fortemente atraídos pelo núcleo do átomo. Resolução: A eletronegatividade determina a facilidade com que um átomo atrai elétrons e para que, um determinado átomo, tenha alto valor dessa propriedade ele deve ser um átomo de pequeno tamanho, para que seu núcleo tenha maior facilidade em atrair elétrons; assim, nessas condi- ções, o átomo de flúor é o halogênio de menor raio atômico (possui apenas dois níveis de energia) e, portanto, é o mais eletronegativo. Gabarito: c 25. O composto α-farneseno é uma das substâncias encontradas no óleo de citronela, e tem a seguinte estrutura: Com relação a essa estrutura, pode-se afirmar que nela: I – Estão presentes 14 ligações sigma (σ) e 4 ligações pi (). II – Dos carbonos presentes, 7 possuem hibridização sp3 e 8 possuem hibridização sp2. III – A geometria dos carbonos com hibridização sp3 é tetraédrica e a dos carbonos com hibridização sp2 é trigonal plana. IV – Não existe nenhum carbono hibridizado em sp. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II, III e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. d) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.

8. Resolução: H Ligações sigma () = 37 Ligações pi () = 04 Carbonos na sp3 = 07 Carbonos na sp2 = 08 Híbridos sp3 = tetraédricos Híbridos sp2= trigonais Híbrido sp = não existe  H H   C   H H  H    C C H    H    C C C H    H  C C      H   H H H C C C       H H C C    H H   H H  C C    H H H H Gabarito: e – – Molécula linear Molécula angular Molécula linear + + – – C O O C + + H H Ligação covalente polar Molécula apolar Ligação covalente polar Molécula polar Ligação covalente apolar Molécula apolar O O 26. Nas moléculas apresentadas abaixo, indique quais apresentam ligações covalentes polares, quais apresentam ligações covalentes apolares e qual a polaridade das moléculas. I) CO2 II) H2O III) O2 a) I – ligação covalente polar, molécula apolar; II – ligação covalente polar, molécula polar; III – ligação covalente apolar, molécula apolar b) I – ligação covalente apolar, molécula polar; II – ligação covalente polar, molécula apolar; III – ligação covalente polar, molécula polar c) I – ligação covalente polar, molécula polar; II – ligação covalente apolar, molécula polar; III – ligação covalente polar, molécula polar d) I – ligação covalente apolar, molécula apolar; II – ligação covalente apolar, molécula apolar; III – ligação covalente apolar, molécula polar e) I – ligação covalente polar, molécula apolar; II – ligação covalente apolar, molécula polar; III – ligação covalente apolar, molécula apolar Resolução: Gabarito: a

9. 2 HC(g) + I2(g) ⇌ 2 HI (g) + C2(g) 3 volumes 3 volumes volume constante Equilíbrios gasosos que ocorrem com volume constante não são deslocados pela pressão. Resolução: CaC2(s) + 2 H2O ()Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 1 mol 1 mol 64 g 2 x 18 g mreage 100 g 100 g x 36 g mreage = = 56,25 g 64 g = minicial – mreage = 100 g – 56,25 g = 43,75 g m H2O que não reage Gabarito: a 27. O princípio de Le Chatelier diz: “Quando uma perturbação exterior for aplicada a um sistema em equilíbrio dinâmico o equilíbrio tende a se ajustar, para minimizar o efeito da perturbação”. Observe a reação química abaixo. 2 HC(g) + I2(g) ⇌ 2 HI (g) + C2(g) Em relação a essa reação química, é correto afirmar: a) Com o aumento da pressão o equilíbrio se desloca para o sentido de formação do produto. b) O equilíbrio se desloca no sentido de formação do produto, com o aumento da concentração HI (g). c) Com o aumento da pressão o equilíbrio se desloca para o sentido de formação dos reagentes. d) Com o aumento da pressão não ocorre deslocamento do equilíbrio da reação. e) Quando o gás I2 for consumido, o equilíbrio não se altera. Resolução: Gabarito: d 28. O carbeto de cálcio (CaC2) reage com água para formar o hidróxido de cálcio e um gás inflamável, etino (acetileno), conforme indica reação abaixo. Assinale a alternativa correta, quanto à quantidade de água que sobra na reação, quando 100 g de água reagem com 100 g de carbeto de cálcio. CaC2(s) + 2 H2O ()Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) a) 43,75 g de água b) 56,25 g de água c) 40,60 g de água d) 28,12 g de água e) 60,00 g de água

10. Resolução: [H3O+] . [F-] Ka = I ) HF  ácido  II) NH3 + H2O  NH4OH  base  III) CH3COOH  ácido  IV) CH3NH2  amina com caráter básico  Gabarito: e [HF] [NH4+] . [OH-] Kb = [NH4OH] [H3O+] . [CH3COO-] [CH3NH3+] . [OH-] Kb = Ka = [CH3COOH] [CH3NH2] 29. As enzimas são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas. Elas estão entre as biomoléculas mais notáveis, devido a sua extraordinária especificidade e poder catalítico. Com relação aos catalisadores, é correto afirmar: a) São substâncias que não exercem influência durante uma reação química. b) São substâncias que, aumentam a velocidade da reação, podendo ser completamente regenerada em uma etapa posterior. c) São substâncias que, consumidas durante a reação, aumentam a sua velocidade; d) São substâncias que aumentam a energia de ativação da reação. e) São substâncias que diminuem a energia de ativação e são consumidas durante a reação. Resolução: Um catalisador é uma substância que afeta a velocidade de uma reação, mas, após encerrada a reação, sai do processo inalterada qualitativa e quantitativamente. A ação do catalisador é abaixar a energia de ativação, possibilitando um novo caminho para a reação. O abaixamento da energia de ativação é que determina o aumento da velocidade da reação. Gabarito: b 30. Observe as substâncias abaixo. I ) HF II) NH3 III) CH3COOH IV) CH3NH2 Em relação a essas substâncias, é correto afirmar: a) O ácido fluorídrico é um ácido forte. b) O composto I é um ácido e a constante de acidez é Ka = [HF] / [H3O+].[F-]. c) O composto II é um ácido e a constante de acidez é Ka = [NH4+].[OH-] / [NH3]. d) O composto IV é um ácido e a constante de acidez é Ka = [CH3NH3+].[OH -] / [CH3NH2]. e) O composto III é um ácido e a constante de acidez é Ka = [CH3COO-].[H3O+] /[CH3COOH].