Questõesde CESMAC 2019 sobre Química

O petróleo é a principal fonte energética mundial. Seus derivados são utilizados principalmente no abastecimento de veículos e na geração de energia elétrica, sendo de vital importância para a economia mundial.

Acerca do petróleo, foram feitas algumas afirmações:

1) O petróleo bruto passa por um processo inicial de separação de misturas chamado de destilação. O processo consiste no aquecimento do petróleo bruto sob altas temperaturas para evaporação de seus componentes. Os vapores resultantes resfriam na torre de destilação, sendo coletados em diferentes níveis dentro da torre.

2) Os hidrocarbonetos metano, propano e ciclohexano, obtidos através do refino do petróleo, apresentam fórmulas moleculares CH4, C3H8 e C6H14, respectivamente.

3) Durante a obtenção e o transporte do petróleo bruto, é necessário todo o cuidado para não ocorrer vazamentos nos oceanos, pois o petróleo bruto e a água do mar produzem misturas homogêneas, de difícil separação.

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

O acetato vinílico é o precursor do acetato de polivinila (PVA), amplamente conhecido como cola branca. Este monômero pode ser obtido através da reação do eteno com o ácido acético, na presença de oxigênio e catalisador de paládio, como descrito na reação abaixo:

A reação de obtenção do acetato vinílico é classificada como uma reação de:

Numa dada reação química, “2 A + B → Produtos”, o processo se dá em uma única etapa. Dada a constante de velocidade, como sendo k = 0,5 L2 .mol-2 .min-2 e as concentrações de A e B como sendo 2,0 e 4,0 mol.L-1 , qual a velocidade da reação química em mol.L-1 .min-1?

Na produção de folhas de aço, a remoção de camadas de óxidos presentes na superfície se dá pelo uso de soluções diluídas de ácido clorídrico. Ao químico responsável, foi fornecida uma solução de HCl concentrada (37% em massa) e se pede 20 L de uma solução 1,0 mol.L-1 . Qual o volume de HCl 37% necessário para o preparo da solução solicitada?

Dados: Massas molares em g.mol-1 : H = 1; Cl = 35,5; densidade solução HCl 37% = 1,2 g.mL-1 .

O crômio possui diferentes características, dependendo do seu estado de oxidação. O íon crômio (VI) é considerado cancerígeno. Por outro lado, o crômio (III) é considerado um elemento químico essencial, por desempenhar importantes funções biológicas no corpo humano. Abaixo, estão apresentados alguns dos compostos de crômio mais conhecidos.

1) Cr2O3

2) K2Cr2O7

3) CrO3

4) K2Cr2O4

A partir dessas informações, qual(is) composto(s) de crômio acima listado(s) apresenta(m) maior potencial cancerígeno?

Na década de 1970, através da ajuda da UNICEF, foram perfurados cerca de 10 milhões de poços artesianos para levar água à população de Bangladesh. Esse caso é conhecido como o maior envenenamento da história, pois não era do conhecimento dos governantes a presença de um elemento químico extremamente tóxico nos lençóis freáticos, o arsênio. Dezenas de milhões de pessoas foram contaminadas pelo arsênio, que, em sua forma de íon As3+, possui 30 elétrons e 42 nêutrons. Qual é o número atômico e o número de massa do arsênio em sua forma neutra, respectivamente?

Em um experimento de separação de misturas, o estudante recebeu uma mistura contendo cloreto de sódio, areia e limalhas de ferro. A separação das misturas ocorreu em quatro processos. Inicialmente, foram removidas as limalhas de ferro da mistura (processo 1). Em seguida, foi adicionada água à mistura de cloreto de sódio e areia (processo 2), para posterior remoção da areia (processo 3). Por fim, foi obtido o cloreto de sódio livre de água (processo 4).

Em sequência, os processos realizados foram, respectivamente:

O enxofre apresenta duas formas alotrópicas principais, a forma ortorrômbica e a forma monoclínica. A forma ortorrômbica possui densidade igual a 2,08 g.cm-3 , enquanto a forma monoclínica possui densidade igual a 1,96 g.cm-3 . Sabendo que a reatividade dos alótropos do enxofre é semelhante, uma porção de mesma massa de cada um dos alótropos é colocada a reagir com porções iguais de oxigênio. As moléculas resultantes da reação, entre os alótropos de enxofre e o oxigênio, serão:

O chumbo vem sendo encontrado em rios após vazamentos de rejeitos de minérios, nos estados da Bahia, Minas Gerais e Pará. O chumbo apresenta elevada toxicidade, que, ao contaminar seres vivos, provoca distúrbios de comportamento e, nos casos mais graves, pode provocar encefalopatias. Sabendo que a solubilidade do cloreto de chumbo (II) é de 1,6 x 10-2 mol.L-1 a 25°C, qual é a constante de produto de solubilidade (Kps) na mesma temperatura?

A Prednisolona é um fármaco pertencente ao grupo dos anti-inflamatórios esteroides. É um metabólito ativo da prednisona; logo, é um pró-fármaco que é metabolizado pelo fígado, convertendo-se à forma esteroidal ativa. Sua estrutura é descrita abaixo:

Assinale a alternativa que descreve os grupos funcionais presentes na estrutura da Predinisolona:

Durante a digestão dos animais ruminantes ocorre a formação do gás metano (constituído pelos elementos carbono e hidrogênio), que é eliminado pelo arroto do animal. Por dia, cada cabeça de gado produz cerca de 137 g de metano. Se fosse possível recolher essa quantidade de gás, poderia haver uma valiosa aplicação, uma vez que, na combustão total do metano, é gerada energia térmica que poderia ser utilizada para aquecer água. Com essa massa de metano (137 g), quantos kg de água poderiam ser aquecidos de 25 °C a 43 °C?

Dados: Massa molar do metano = 16 g.mol-1 .Calor de combustão do metano , △H° = 210 kcal.mol-1 .

Calor específico da água = 1,0 cal.g-1 .°C-1 .

Em 1918, o químico alemão Fritz Haber ganhou o prêmio Nobel, a partir do seu trabalho sobre a possibilidade técnica da síntese da amônia, a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio. Carl Bosch, engenheiro metalúrgico da empresa Basf, transformou a possibilidade teórica prevista por Haber em uma realidade prática, que lhe rendeu o mesmo Prêmio Nobel de Química, em 1931. Numa experiência, a reação de formação de amônia (NH3), a partir do N2 e do H2, ocorre com uma velocidade de consumo de 6 mols de nitrogênio (N2) por minuto. Nesse caso, a velocidade de consumo de hidrogênio (H2) é:

Um reagente químico é muito utilizado na preparação do pão. É um agente oxidante, e sob as condições corretas, é completamente consumido no processo de panificação. Entretanto, se adicionado em demasia, ou se o pão não é assado o suficiente, restará uma quantidade residual que pode ser nociva. Esse agente oxidante pode ser obtido a partir da reação:

3 Br2(l) + 6 KOH(aq) → agente oxidante + 5 KBr(aq) + 3 H2O(l)

A fórmula molecular e a nomenclatura desse composto são, respectivamente:

Um recipiente de volume de 1 L contém um gás ideal que está sob pressão de 760 mmHg, a uma temperatura de 280 K. Ao alcançar a temperatura de 560 K, qual será a pressão (em atm) exercida pelas moléculas do gás contido no recipiente?

Dados: 1 atm = 760 mmHg.

O conhecimento da velocidade das reações químicas é de extrema importância em diversos processos utilizados na indústria química em geral. Sobre esse tema, analise as afirmações a seguir.

1) A velocidade de uma reação química geralmente diminui com o aumento da temperatura.

2) A velocidade de uma reação química depende da concentração dos reagentes.

3) A velocidade de uma reação química independe da orientação apropriada das moléculas no momento do choque.

4) Para os sólidos, quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação química.

Estão corretas apenas:

Ao serem descartados, o glitter, canudos plásticos e demais produtos de natureza plástica, geram resíduos denominados de microplásticos (tamanho entre 1 e 5 mm). No ambiente marinho, plânctons e pequenos animais ingerem o microplástico, que percorre toda a cadeia alimentar até chegar ao ser humano. Uma das substâncias que podem ser encontradas na composição do plástico é o bisfenol A, que pode provocar câncer, infertilidade, diabetes, dentre outras patologias.

Acerca do bisfenol A, foram feitas algumas afirmações:

1) o bisfenol A é classificado como um composto aromático.

2) O bisfenol A apresenta apenas um carbono com hibridização sp3.

3) A fórmula molecular do bisfenol A é C15H16O2.

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

Para neutralização de 400 mL de um ácido forte (HA), pH igual a 2, um químico adicionou 100 mL de uma base forte (BOH), pH 13. Considerando que todas as espécies estão dissociadas, qual será o pH aproximado da mistura final?

Dados: log 1,2.10-2 = -1,92.

No laboratório de química, quatro recipientes com diferentes composições são opções para o armazenamento de uma solução de sulfato de cobre (CuSO4): ferro, zinco, níquel e prata.

De acordo com os potenciais de redução descritos abaixo, em qual(is) recipiente(s) será possível armazenar a solução de CuSO4, sem que ocorram reações químicas redox espontâneas?

Zn2+(aq) + 2e- → Zn(s) - 0,76 V

Fe2+(aq) + 2e- → Fe(s) - 0,44 V

Ni2+(aq) + 2e- → Ni(s) - 0,25 V

Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) + 0,34 V

Ag+ (aq) + e- → Ag(s) + 0,80 V

Um dos componentes utilizados pela indústria na formulação de enxaguantes bucais é o eucaliptol. Esse composto compõe aproximadamente 90% do óleo essencial de eucalipto. Sabendo que o eucaliptol apresenta 77,8% de carbono, 11,7% de hidrogênio e 10,5% de oxigênio, qual é a fórmula mínima do eucaliptol?

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

O brometo de potássio (KBr) é um importante sal anticonvulsivante, utilizado tanto em humanos como em cães. Quando comparados os elementos que o constituem, bromo (Br) e potássio (K), podemos dizer acerca das suas propriedades periódicas: