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prova 2005 fuvest, Provas de Química

Fuvest 2005 Prova Química Fase 1 <br>Resolvida

Tipologia: Provas

Antes de 2010

Compartilhado em 22/02/2007

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Seu pé direito nas melhores Faculdades FUVEST - 28/11/2004
CPV fuv041nov
23
QUÍMICA
69. Em um bate-papo na Internet, cinco estudantes de química
decidiram não revelar seus nomes, mas apenas as duas
primeiras letras, por meio de símbolos de elementos
químicos. Nas mensagens, descreveram algumas
características desses elementos.
É produzido, a partir da bauxita, por um processo que
consome muita energia elétrica. Entretanto, parte do
que é produzido, após utilização, é reciclado.
É o principal constituinte do aço. Reage com água e
oxigênio, formando um óxido hidratado.
— É o segundo elemento mais abundante na crosta
terrestre.
Na forma de óxido, está presente na areia. É empregado
em componentes de computadores.
— Reage com água, desprendendo hidrogênio. Combina-
se com cloro, formando o principal constituinte do sal
de cozinha.
— Na forma de cátion, compõe o mármore e a cal.
Os nomes dos estudantes, na ordem em que estão
apresentadas as mensagens, podem ser
a) Silvana, Carlos, Alberto, Nair, Fernando.
b) Alberto, Fernando, Silvana, Nair, Carlos.
c) Silvana, Carlos, Alberto, Fernando, Nair.
d) Nair, Alberto, Fernando, Silvana, Carlos.
e) Alberto, Fernando, Silvana, Carlos, Nair.
Resolução:
Bauxita Al2O3 Al Alberto
Aço Fe Fernando
Areia SiO2 Si Silvana
Sal de cozinha NaCl Na Nair
Cal CaO Ca Carlos
Alternativa B
70. Uma solução aquosa de penicilina sofre degradação com o
tempo, perdendo sua atividade antibiótica. Para determinar
o prazo de validade dessa solução, sua capacidade
antibiótica foi medida em unidades de penicilina G.* Os
resultados das medidas, obtidos durante sete semanas,
estão no gráfico.
Supondo-se como aceitável uma atividade de 90% da inicial,
o prazo de validade da solução seria de
a) 4 dias
b) 10 dias
c) 24 dias
d) 35 dias
e) 49 dias
Resolução:
Inicial: 10.000 unidades
Aceitável: 90% x 10.000 = 9.000 unidades
Por leitura gráfica:
9.000 unidades 4 dias (prazo de validade)
Alternativa A
71. Utilizando um pulso de laser*, dirigido contra um anteparo
de ouro, cientistas britânicos conseguiram gerar radiação
gama suficientemente energética para, atuando sobre um
certo número de núcleos de iodo-129, transmutá-los em
iodo-128, por liberação de nêutrons. A partir de 38,7 g de
iodo-129, cada pulso produziu cerca de 3 milhões de
núcleos de iodo-128. Para que todos os núcleos de iodo-
129 dessa amostra pudessem ser transmutados, seriam
necessários x pulsos, em que x é
a) 1 . 103
b) 2 . 104
c) 3 . 1012
d) 6 . 1016
e) 9 . 1018
Resolução:
A reação de transmutação do iodo-129 em iodo-128,
provocada pela incidência de radiação gama, é representada
por:
129I + 0
0γ 128I + 1
0n
Considerando o número de massa sendo numericamente
igual à massa molar, temos que:
129 g de iodo ——— 6 x 1023 nuclídeos
38,7 g de iodo ——— y
y = 1,8 x 1023 nuclídeos
1 pulso —–— 3 x 106 nuclídeos
x —–— 1,8 x 1023 nuclídeos
x = 6 x 1016 pulsos Alternativa D
* Uma unidade de
penicilina G
corresponde a 0,6 µg
dessa substância.
Dado: constante de Avogadro = 6,0 x 1023 mol–1
* laser = fonte de luz intensa
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Seu pÈ direito nas melhores Faculdades FUVEST - 28/11/

QUÍMICA

  1. Em um bate-papo na Internet, cinco estudantes de química decidiram não revelar seus nomes, mas apenas as duas primeiras letras, por meio de símbolos de elementos químicos. Nas mensagens, descreveram algumas características desses elementos. — É produzido, a partir da bauxita, por um processo que consome muita energia elétrica. Entretanto, parte do que é produzido, após utilização, é reciclado. — É o principal constituinte do aço. Reage com água e oxigênio, formando um óxido hidratado. — É o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre. Na forma de óxido, está presente na areia. É empregado em componentes de computadores. — Reage com água, desprendendo hidrogênio. Combina- se com cloro, formando o principal constituinte do sal de cozinha. — Na forma de cátion, compõe o mármore e a cal. Os nomes dos estudantes, na ordem em que estão apresentadas as mensagens, podem ser a) Silvana, Carlos, Alberto, Nair, Fernando. b) Alberto, Fernando, Silvana, Nair, Carlos. c) Silvana, Carlos, Alberto, Fernando, Nair. d) Nair, Alberto, Fernando, Silvana, Carlos. e) Alberto, Fernando, Silvana, Carlos, Nair. Resolução:

Bauxita ⇒ Al 2 O 3 ⇒ Al ⇒ Al berto

Aço ⇒ Fe ⇒ Fe rnando Areia ⇒ SiO 2 ⇒ Si ⇒ Si lvana

Sal de cozinha ⇒ NaCl ⇒ Na ⇒ Na ir

Cal ⇒ CaO ⇒ Ca ⇒ Ca rlos Alternativa B

  1. Uma solução aquosa de penicilina sofre degradação com o tempo, perdendo sua atividade antibiótica. Para determinar o prazo de validade dessa solução, sua capacidade antibiótica foi medida em unidades de penicilina G.* Os resultados das medidas, obtidos durante sete semanas, estão no gráfico.

Supondo-se como aceitável uma atividade de 90% da inicial, o prazo de validade da solução seria de

a) 4 dias b) 10 dias c) 24 dias d) 35 dias e) 49 dias

Resolução: Inicial: 10.000 unidades Aceitável: 90% x 10.000 = 9.000 unidades Por leitura gráfica: 9.000 unidades ⇒ 4 dias (prazo de validade) Alternativa A

  1. Utilizando um pulso de laser*, dirigido contra um anteparo de ouro, cientistas britânicos conseguiram gerar radiação gama suficientemente energética para, atuando sobre um certo número de núcleos de iodo-129, transmutá-los em iodo-128, por liberação de nêutrons. A partir de 38,7 g de iodo-129, cada pulso produziu cerca de 3 milhões de núcleos de iodo-128. Para que todos os núcleos de iodo- 129 dessa amostra pudessem ser transmutados, seriam necessários x pulsos, em que x é

a) 1. 10^3 b) 2. 10 4 c) 3. 10 12 d) 6. 10 16 e) 9. 10 18

Resolução: A reação de transmutação do iodo-129 em iodo-128, provocada pela incidência de radiação gama, é representada por:

(^129) I + 0

0 γ^ →^

128 I + 1

0 n

Considerando o número de massa sendo numericamente igual à massa molar, temos que:

129 g de iodo ——— 6 x 1023 nuclídeos 38,7 g de iodo ——— y

y = 1,8 x 1023 nuclídeos

1 pulso —–— 3 x 106 nuclídeos x —–— 1,8 x 1023 nuclídeos

x = 6 x 1016 pulsos Alternativa D

  • Uma unidade de penicilina G corresponde a 0,6 μg dessa substância.

Dado: constante de Avogadro = 6,0 x 1023 mol–

  • laser = fonte de luz intensa

FUVEST - 28/11/2004 Seu pÈ direito nas melhores Faculdades

  1. Em água, o aminoácido alanina pode ser protonado, formando um cátion que será designado por ala +^ ; pode ceder próton, formando um ânion designado por ala–. Dessa forma, os seguintes equilíbrios podem ser escritos:

ala + H 3 O+^ áààààÜàà H 2 O + ala+ ala + H 2 O ààÜáàààà H 3 O+^ + ala –

A concentração relativa dessas espécies depende do pH da solução, como mostrado no gráfico.

Quando [ala] = 0,08 mol L–1, [ala+] = 0,02 mol L–1^ e [ala–^ ] for desprezível, a concentração hidrogeniônica na solução, em mol L–1^ , será aproximadamente igual a

a) 10 – b) 10– c) 10 – d) 10– e) 10 –

Resolução: [ala ] = 0,08 mol/L concentrações simultâneas em [ala+] = 0,02 mol/L pH = 3 [ala –^ ] ≅ zero (leitura gráfica)

Se pH = 3 ⇒ [H +^ ] = 10 –3^ mol/L Alternativa D

  1. Constituindo fraldas descartáveis, há um polímero capaz de absorver grande quantidade de água por um fenômeno de osmose, em que a membrana semi-permeável é o próprio polímero. Dentre as estruturas

aquela que corresponde ao polímero adequado para essa finalidade é a do a) polietileno. b) poli(acrilato de sódio). c) poli(metacrilato de metila). d) poli(cloreto de vinila). e) politetrafluoroetileno. Resolução: O poli (acrilato de sódio) é o mais polar dos polímeros citados, portanto absorverá mais água (que é polar). Alternativa B

  1. Nitrato de cobre é bastante utilizado nas indústrias gráficas e têxteis e pode ser preparado por três métodos: Método I:

Cu(s) + ... HNO 3 (conc.) → Cu(NO 3 ) 2 (aq) + ... NO 2 (g) + ... H 2 O (l)

Método II: 2 Cu (s) + O 2 (g) → 2 CuO (s)

2 CuO (s) + ... HNO 3 (dil.) → 2 Cu (NO 3 ) 2 (aq) + ... H 2 O (l)

Método III: 3 Cu (s) + ... HNO 3 (dil.) → 3 Cu (NO 3 ) 2 (aq) + ... NO (g) +

4 H 2 O (l)

2 NO (g) + O 2 (g) → 2 NO 2 (g)

Para um mesmo consumo de cobre, a) os métodos I e II são igualmente poluentes. b) os métodos I e III são igualmente poluentes. c) os métodos II e III são igualmente poluentes. d) o método III é o mais poluente dos três. e) o método I é o mais poluente dos três. Resolução: Dos três métodos propostos, só I e III poluem. O método II produz água. I. Cu + HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + H 2 O 0 + 5 + 2 + 4 ∆ = 2 ∆ = 1 Após o balanceamento, resulta: 1 Cu + 4 HNO 3 → 1 Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO 2 + 2 H 2 O III. 3 Cu + 8 HNO 3 → 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO + 4 H 2 O 2 NO + O 2 → 2 NO (^2) —————————————————————– 3 Cu + 8 HNO 3 + O 2 → 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO 2 + 4 H 2 O Método I: 1 Cu —— 1 NO (^2) 3 Cu —— 6 NO (^2) Método III: 3 Cu —— 2 NO (^2) Portanto o método I é mais poluente. Alternativa E

    

FUVEST - 28/11/2004 Seu pÈ direito nas melhores Faculdades

  1. O Brasil produz, anualmente, cerca de 6 x 106 toneladas de ácido sulfúrico pelo processo de contacto. Em uma das etapas do processo há, em fase gasosa, o equilíbrio 2 SO 2 (g) + O 2 (g) (^) áààààÜàà 2 SO 3 (g) KP = 4,0 x 104 que se estabelece à pressão total de P atm e temperatura constante. Nessa temperatura, para que o valor da relação 2 SO 3 2 SO 2 O 2

x

x x

seja igual a 6,0 x 104 , o valor de P deve ser

a) 1, b) 3, c) 15 d) 30 e) 50

Resolução:

SO^2 3 p SO^2 O^2 2

p K p p

Como pA = xA. P, sendo:

p (^) A = pressão parcial do gás A x (^) A = fração molar do gás A P = pressão total

temos:

2 SO 3 p (^2) SO 2 O 2

x. P K x. P. x. P

2 SO 3 p (^2) SO^2 O^2 2

x. P K x. P. x. P

SO^2 3 p SO^2 O^2 2

x K x. x. P

Substituindo-se os valores fornecidos no enunciado:

6, 0. 10^4

P

∴ P =

4 4

⇒ P = 1,

Alternativa A

x = fração em quantidade de matéria (fração molar) de cada constituinte na mistura gasosa KP = constante de equilíbrio

  1. Uma solução aquosa de NaOH (base forte), de concentração 0,10 mol L–1^ , foi gradualmente adicionada a

uma solução aquosa de HCl (ácido forte), de concentração

0,08 mol L–1^. O gráfico que fornece as concentrações das diferentes espécies, durante essa adição é

a) d)

b) e)

c)

Resolução:

  • As concentrações iniciais de H +^ e Cl–^ são iguais a 0,08 mol/L, pois:

HCl → H+^ + Cl–

0,08 M 0,08 M 0,08 M

Portanto, exclui-se a alternativa C.

  • A concentração de Cl–^ diminui com o acréscimo da solução de NaOH devido ao efeito da diluição. Portanto, exclui-se a alternativa E.
  • A concentração de H +^ cai até o ponto de equivalência, ou seja, quando todo ácido (titulado) é neutralizado pela base (titulante). A concentração de OH–^ só aparece após o ponto de equivalência e cresce continuamente.
  • Tanto a concentração de OH –^ quanto a de Na + crescerão após o ponto de equivalência, porém nenhuma das duas atingirá o valor inicial de 0,10 mol/L,

devido à presença do volume inicial da solução de HCl.

Portanto, excluem-se as alternativas B e D. Alternativa A

Seu pÈ direito nas melhores Faculdades FUVEST - 28/11/

  1. A acetilcolina (neurotransmissor) é um composto que, em organismos vivos e pela ação de enzimas, é transformado e posteriormente regenerado:

Na etapa 1, ocorre uma transesterificação. Nas etapas 2 e 3, ocorrem, respectivamente,

a) desidratação e saponificação. b) desidratação e transesterificação. c) hidrólise e saponificação. d) hidratação e transesterificação. e) hidrólise e esterificação.

Resolução: Na etapa 2, ocorre a quebra da ligação do éster pela água, formando como produto da reação o álcool e o ácido carboxílico, conhecida como hidrólise

O O R C + H 2 O → R C + R OH O R OH

Na etapa 3, ocorre o processo inverso da etapa 2, ou seja, a reação de um ácido carboxílico e um álcool, conhecida como esterificação. Alternativa E

COMENTÁRIO DA PROVA DE QUÍMICA

A prova de Química da Fuvest 2005 foi abrangente, sem no entanto abordar assuntos que ocuparam espaço na mídia, como ocorreu no exame do ano passado. O nível de dificuldade foi médio, sem prejuízo dos alunos bem preparados.

DISTRIBUIÇÃO DAS QUESTÕES

Geral 16,67 %

Equilíbrios Q u í m i c o s 16,67 %

Soluções Radioatividade 12,5 % 8,33 %

Eletroquímica 8,33 %

Polaridade Molecular 8,33 %

Estequiometria 8,33 %

Termoquímica 8,33 %

Reações Orgânicas 8,33 %

Óxido-redução 4,18 %

Etapa 1

enzima

N(CH 3 ) 3 CH (^2) CH (^2)

CH (^3)

O O C

acetilcolina

H

H

C

O C O

CH (^3)

N(CH 3 ) 3 CH 2 CH 2 OH colina

Etapa 2

C

H

H OH

C

H

H O C

O

CH 3

  • H^2 O C

H

H

  • H 3 C

OH

C

O

OH

Etapa 3 H 3 C

O C OH

  • (CH 3 ) 3 N+^ CH 2 CH 2 OH colina

Enzima (CH 3 ) 3 N+^ CH 2 CH 2 O C O + H 2 O H 3 C acetilcolina