Questõesde CESMAC 2016 sobre Química

O skatol foi identificado nos anos 80 como um composto que está presente em águas de chuva fermentadas com plantas. Esse composto atrai a fêmea da muriçoca para colocar seus ovos, que darão origem a novos mosquitos. Sabendo que a fórmula estrutural do skatol é:


Quais são as funções orgânicas presentes neste composto?

A química da visão envolve a vitamina A (retinol), e a cenoura é rica no precursor desta vitamina, o caroteno. Para obtenção do retinol, o caroteno passa por um processo de oxidação se transformando em aldeído. Na química da visão, a molécula do retinol pode ser isomerizada através da ação da enzima retinal isomerase, de acordo com o esquema abaixo.


Com relação ao esquema, três afirmações foram feitas:

1) O composto A é o isômero cis do retinol. O composto B é o isômero trans do retinol.
2) No composto A, todas as duplas ligações do retinol estão conjugadas.
3) No composto B, apenas três duplas ligações do retinol estão conjugadas.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

O ácido caprílico é utilizado comercialmente na produção de ésteres para perfumaria assim como na fabricação de corantes. Também é conhecido por suas propriedades antifungo e é bastante recomendado por dermatologistas no tratamento de candidíase. Sabendo que a fórmula química do ácido caprílico é CH3(CH2)6COOH, três afirmações foram feitas:

1) segundo a nomenclatura IUPAC, o nome do ácido caprílico é ácido heptanóico.

2) apresenta uma ligação π.

3) é um ácido carboxílico saturado.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

Para diminuir a poluição atmosférica, de acordo com a legislação brasileira, todos os carros devem utilizar conversores catalíticos, que são dispositivos sólidos do tipo "colmeias", contendo catalisadores apropriados por onde fluem os gases produzidos na combustão da gasolina. Ocorrem reações complexas com transformações de substâncias tóxicas em não-tóxicas, como:

Com relação às equações das reações descritas, analise as afirmações seguintes:

1) Todas as equações envolvem catálise heterogênea.
2) Os catalisadores são consumidos nas reações.
3) Os catalisadores diminuem a energia de ativação das reações, aumentando assim a velocidade.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

Uma prática comum em laboratório é armazenar solução concentrada de um reagente, denominada “solução estoque” e diluí-la para a concentração necessária. Um enfermeiro precisa preparar 500 mL de uma solução de glicose 1,8 .10−3 mol.L −1 a partir de uma solução estoque de glicose 0,15 mol.L −1 . Determine o volume da solução estoque que o enfermeiro precisa pipetar para preparar a referida solução.

O sulfeto de hidrogênio, H2S, proveniente da decomposição de matéria orgânica ou de depósitos minerais subterrâneos, possui um cheiro desagradável de “ovo podre”. O gás cloro, que é muito usado no tratamento de águas e esgotos, pode remover o sulfeto de hidrogênio da água potável pela reação:


Analisando a reação redox acima, três afirmações foram feitas:

1) O H2S é o agente oxidante.
2) O NOX (número de oxidação) do cloro varia de zero para -1; portanto, o cloro sofre redução.
3) Cada mol de Cl2 gasoso recebe 2 mol de elétrons.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

A doença do refluxo gastroesofágico é uma doença digestiva em que os ácidos presentes dentro do estômago voltam pelo esôfago ao invés de seguir o fluxo normal da digestão. Esse movimento, conhecido como refluxo, irrita os tecidos que revestem o esôfago. O bicarbonato de sódio é o antiácido mais comumente utilizado. O alívio é imediato, mas não é duradouro. O processo de neutralização do HCl no estômago pode ser descrito através das equações:


Com relação às reações acima, três afirmações foram feitas:

1) O NaHCO3 é uma base que reage com HCl para gerar um novo ácido, o ácido carbônico.
2) O aumento da quantidade de H2CO3 no estômago desloca o equilíbrio para a formação de CO2, que explica o alívio e liberação de gás do estômago.
3) Quando tomamos NaHCO3 o pH do estômago aumenta.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

Muitas reações químicas tendem a um estado de equilíbrio dinâmico, e a composição no equilíbrio determina quanto do produto podemos esperar. O estudo do equilíbrio permite manipular os resultados de uma reação pelo controle de condições tais como pressão e temperatura. Isso tem grande significado econômico e biológico. Considere o seguinte sistema em equilíbrio:


Com relação a esse equilíbrio, três afirmações foram feitas:

1) A formação de metanol é favorecida pela remoção de CO.
2) O aumento da pressão não influencia o equilíbrio.
3) A adição de gás hidrogênio favorece a formação de metanol.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

Na maioria dos organismos aeróbicos, a vida existe simplesmente porque eles utilizam a energia livre contida na glicose (C6H12O6), através do processo de oxidação e liberação de CO2 e H2O de acordo com a reação:


Sabendo os valores de entalpia (∆H = −2.805 kJ.mol−1) e entropia (∆S = 259 J.mol−1.K−1), à temperatura ambiente (25°C = 298 K), determine a energia livre de Gibbs (∆G) para esta reação e indique se a reação é espontânea ou não

A equação termoquímica para a fermentação da glicose em álcool e dióxido de carbono é:

C6H12O6(s) → 2 C2H5OH(l) + 2 CO2(g) ∆H°= −74,0 kJ.mol−1

Calcule a quantidade de glicose, em gramas, a ser fermentada para produzir 300 kJ de calor.

Dados:

Massas molares em g.mol−1: H = 1; C = 12; O = 16.

O cobre é essencial no metabolismo animal. Em alguns animais, tais como o polvo e alguns artrópodes, serve como transportador de oxigênio através do sangue, o mesmo papel desempenhado pelo ferro nos mamíferos. Como resultado, o sangue desses animais é verde em vez de vermelho. Cobre metálico pode ser preparado passando-se amônia gasosa sobre óxido de cobre a altas temperaturas, como mostra a equação química não balanceada:

x NH3(g) + y CuO(s) → t N2(g) + w Cu(s) + z H2O(g)

A soma dos coeficientes estequiométricos, x, y, t, w e z que tornam a equação balanceada é:

O maior consumo de ácido sulfúrico ocorre na produção de fertilizantes fosfatados. Nesse processo, fosfato de cálcio, Ca3(PO4)2, na forma de minério fosfatado, que não pode ser utilizado pelas plantas por ser insolúvel em água, é convertido em ácido fosfórico, solúvel em água, como mostra a equação química:

Ca3(PO4)2(s) + 3 H2SO4(aq) → 3 CaSO4(s) + 2 H3PO4(aq)

A mistura resultante de CaSO4 e H3PO4 é seca, pulverizada e espalhada pelos campos para plantações, onde o fosfato é dissolvido pelas águas das chuvas. Calcule a quantidade de ácido fosfórico produzida a partir de 1,00 kg de ácido sulfúrico.

Dados: Massas molares em g . mol−1: H = 1; O = 16; P = 31; S = 32.

O lítio não é muito abundante no universo porque não é favorecido nas reações nucleares que produzem os elementos nas estrelas. Os compostos de lítio são utilizados em cerâmicas, lubrificantes e em medicina. Pequenas doses diárias de carbonato de lítio, Li2CO3, foram reconhecidas como efetivas no tratamento de distúrbios maníaco-depressivos. Determine a concentração em mol.L−1 de uma solução de carbonato de lítio que contém 60,0 g desse sal em 2.000 mL de solução.

Dados:

Massas molares em g . mol−1: Li = 7; C = 12; O = 16.

É comum observarmos, nos telejornais, notícias sobre o envio de balões meteorológicos para realização de medidas na troposfera, região onde ocorre a formação de nuvens, ventos e chuva. Nas imagens podemos observar que os balões não estão completamente cheios. A troposfera tem uma altura aproximada de 10 km, a temperatura no seu topo é cerca de −50°C e su a pressão é 0,25 atm. Se um balão, preenchido com gás hélio até um volume de 10 L, a 1,00 atm e 27°C for solto, qual deverá ser o volume mínimo deste balão, para que o mesmo não exploda quando chegar ao topo da troposfera? (Dados: 0 Kelvin = −273°C)

Você já se perguntou por que aquecemos a carne antes de comer? A carne é um músculo animal, composto por cerca de 75% de água, 20% de proteína e 5% de gordura, bem como pequenas quantidades de carboidratos, ácidos e sais minerais. As moléculas de proteína estão organizadas na forma de bobinas interligadas e quando um pedaço de carne crua vai para uma frigideira, com o calor, as ligações intermoleculares se quebram permitindo um relaxamento na estrutura. Isso torna a carne mais mole e mais fácil de digerir.

Com relação a essa descrição, três afirmações foram feitas:

1) A “ligação de hidrogênio” é um tipo de ligação entre o átomo de hidrogênio e átomos de oxigênio ou nitrogênio, e pode ocorrer de forma intermolecular (entre os átomos de diferentes moléculas).
2) As ligações de Van der Waals são ligações mais fortes que as ligações covalentes e ocorrem de forma intramolecular (entre os átomos de uma mesma molécula).
3) Numa ligação covalente ocorre o compartilhamento de elétrons entre dois átomos.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

O processo de reação nuclear mais importante na natureza é o que ocorre nas estrelas, conhecido como nucleossíntese estrelar. A fusão de núcleos atômicos em uma estrela, a partir da abundância de hidrogênio e hélio iniciais, fornece energia e sintetiza novos núcleos como subprodutos do processo de fusão. A reação produtora de energia é a fusão de hidrogênio, deutério e trítio para formar hélio, que ocorre no núcleo do Sol à temperatura de 14 milhões de kelvin.

Com relação a essa descrição, três afirmações foram feitas:

1) são isótopos do hidrogênio.

2) são elementos isóbaros.

3) são elementos isótonos.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

A teoria quântica revolucionou a Física no início do século 20, quando Planck e Einstein postularam que a energia da luz é emitida ou absorvida em quantidades discretas conhecidas como quanta. Em 1913, Bohr incorporou esta ideia em seu modelo do átomo. Em 1924, Louis de Broglie propôs que todas as partículas subatômicas, como os elétrons, exibem um grau de comportamento ondulatório. Schrödinger, demonstrou que o movimento de um elétron em um átomo poderia ser melhor explicado como uma função de onda, e não como uma partícula pontual.

Com relação a essas descrições, três afirmações foram feitas:

1) Nos átomos ou moléculas, os elétrons podem absorver ou emitir energia, passando de um orbital para outro.
2) A teoria quântica foi fundamental para o desenvolvimento do modelo atômico atual.
3) O modelo atômico de Bohr é o modelo atômico mais atual.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

A alotropia é a propriedade que alguns elementos químicos possuem de realizar ligações por meio de ligações covalentes e, assim, formar duas ou mais substâncias simples diferentes. Com relação a essa definição, três afirmações foram feitas:

1) O grafite e o diamante são formas alotrópicas do carbono.
2) O oxigênio molecular (O2) e o ozônio (O3) são formas alotrópicas do oxigênio.
3) A água e a água oxigenada são formas alotrópicas do íon hidróxido.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

No Brasil, a cana-de-açúcar é utilizada para a produção de açúcar e álcool. Como o açúcar é requisitado no mundo todo, essa matéria prima é de grande importância para o país. Cerca de 50% da cana é processada para obter açúcar, e a outra metade para a produção de álcool. A produção de açúcar envolve uma série de operações que constituem um processo químico, desde a extração até a obtenção do produto final. Estas operações incluem a trituração da cana para extrair o suco, a neutralização e secagem deste, e a cristalização para produzir o açúcar. Tendo em vista o procedimento para produção de açúcar descrito, é correto afirmar que: