Questõesde FGV sobre Química

Em um procedimento de destilação cujo objetivo era recolher o produto em temperaturas baixas, o recipiente de coleta, submetido inicialmente a 1 atm e à temperatura de 27 °C, foi mergulhado em um frasco construído com isolamento térmico contendo nitrogênio líquido à temperatura de –196 °C, conforme representado na figura.

Após alcançado o equilíbrio térmico no interior do recipiente de coleta, o valor percentual da pressão em seu interior, em relação à pressão inicial, será, aproximadamente,

Uma solução para o problema do plástico em aterros sanitários pode ser o uso de embalagens descartáveis feitas do polímero PLA, desenvolvido a partir da polimerização do ácido lático. Esta reação está representada na equação:

O PLA é biodegradável e demora cerca de seis meses para se decompor, enquanto a degradação dos plásticos convencionais, como o poliestireno (PS), pode demorar até mil anos. A classificação da reação de formação do PLA e a fórmula estrutural do monômero que resulta no PS são

O Brasil é o 4º produtor mundial de água engarrafada e oferece no mercado produtos com diversas especificações. Uma determinada marca de água mineral exibe no rótulo de sua garrafa de 500 mL a informação: pH = 10 a 25 °C.

Considerando-se que a 25 °C o produto iônico da água (Kw) é igual a 1 × 10–14, as quantidades de íons H+ e de íons OH– presentes nessa garrafa de água são, respectivamente,

O gás monóxido de cloro (ClO) é muito reativo e pode se formar em condições especiais. Na estratosfera, ele dimeriza de acordo com a equação

2ClO (g) ⇌ (ClO)2 (g)

Os dados de reações de dimerização do gás monóxido de cloro em diferentes temperaturas estão indicados na tabela.

O processo de dimerização do gás monóxido de cloro é

Células a combustível são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química em energia elétrica. Elas funcionam como as pilhas convencionais, mas com alimentação contínua dos reagentes diretamente nos compartimentos eletródicos. Um reagente promissor para esses dispositivos é a ureia [(NH2)2CO], que está presente na urina humana e pode ser obtida em esgotos.

O esquema apresenta uma célula a combustível de ureia, as semirreações e seus potenciaispadrão de redução.

(Ke Ye et al. “Recent Advances in the electro-oxidation of urea for direct urea fuel cell and urea electrolysis”.

Topics in Current Chemistry, 2018. Adaptado.)

O potencial-padrão dessa célula a combustível e todos os produtos da reação global são, respectivamente,

O carbeto de cálcio (CaC2) pode ser preparado a partir da reação entre o óxido de cálcio (CaO) e carbono de alta pureza, em condições de atmosfera controlada em altas temperaturas, de acordo com a equação:

CaO (s) + 3C (s) → CaC2 (s) + CO (g)

Em um experimento em um reator aberto, verificou-se que a diferença entre a massa da mistura reacional e a massa do conteúdo no reator ao término da reação foi 1 400 g.

Dados:

massa molar C = 12 g/mol

massa molar O = 16 g/mol

massa molar Ca = 40 g/mol

A massa de carbono que reagiu foi igual a

Os radioisótopos samário-153 e iodo-131 decaem por emissão de partículas beta(0-1β) e são indicados para tratamento de tumores. Duas amostras de preparações farmacêuticas contendo, cada uma delas, um desses radioisótopos apresentaram no início do monitoramento a mesma atividade: 200 mBq. Passados quatro dias, a amostra com samário-153 apresentou atividade igual a 50 mBq, enquanto a amostra com iodo-131 só apresentou esse valor de atividade no décimo sexto dia após o início do monitoramento.

O produto de decaimento do samário-153 é o ________________ , e o tempo de meia-vida do iodo-131 corresponde a __________________ tempo de meia-vida do samário-153.

As lacunas são preenchidas por:

A mineração é uma das atividades econômicas mais significativas para o desenvolvimento do Brasil. Dentre os minérios explorados no país estão a hematita, a cassiterita e a bauxita, que resultam, respectivamente, na produção de

Um estudo revelou que determinado inseto usa como defesa a liberação de uma substância química que, ao interagir com a água, forma duas novas substâncias orgânicas e o ácido cianídrico, que é letal para seu predador. Essa reação pode ser representada pela equação:

A cadeia carbônica da substância 1 é classificada como __________________ e __________________ . A oxidação da substância 2 resulta em um composto que pertence à função orgânica __________________ .

As lacunas são preenchidas, respectivamente, por

A tabela de valores nutricionais de um cereal matinal informa que uma porção desse produto em 125 mL de leite desnatado contém 360 mg de cálcio. Nessa preparação, a concentração de cálcio é

Dado:

massa molar Ca = 40 g/mol

O hipoclorito de sódio pode ser obtido na forma de sal pentaidratado (NaClO·5H2O) por meio do borbulhamento do gás cloro em uma solução aquosa de hidróxido de sódio, de acordo com a equação não balanceada:

Cl2 (g) + NaOH (aq) + H2O (l) → NaClO·5H2O(s) + NaCl (s)

Na preparação de 1 mol de hipoclorito de sódio pentaidratado, a quantidade de água que reage e a quantidade de cloreto de sódio que se forma são, respectivamente,

Em um experimento para estudo da difusão de gases, foi feita uma montagem utilizando-se um tubo de vidro e uma fita de papel indicador umedecido com água. Os gases 1 e 2 foram introduzidos no tubo através das extremidades opostas. O esquema apresenta o experimento no momento em que os gases foram introduzidos e as cores do papel indicador em soluções aquosas em diferentes faixas de pH.

Os gases 1 e 2 empregados no experimento podem ser, respectivamente,

A mudança de estado de agregação das moléculas requer o rompimento de interações intermoleculares. Considere as fórmulas estruturais das substâncias a seguir.

Entre essas substâncias, formarão interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio com a água apenas as indicadas por

O ozônio é empregado como sanitizante em algumas estações de tratamento de água. No processo de desinfecção, o ozônio se decompõe em gás oxigênio e oxigênio atômico, o qual interage com os micro-organismos patogênicos provocando sua morte, como esquematizado na figura.

(Ervim Lenzi e Luzia Otilia B. Favero. Introdução à química da atmosfera: ciência, vida e sobrevivência, 2019. Adaptado.)

Considerando-se as informações e o esquema apresentado na figura, a molécula de ozônio apresenta

O esquema apresenta o processo de fabricação de ácido fosfórico (H3PO4) a partir da reação do ácido sulfúrico (H2SO4) com a rocha fosfática, que contém preponderantemente fosfato de cálcio (Ca3(PO4)2) e outros contaminantes, representados por seus óxidos.

(Nilson Fernandes et al. “Effect of the impurities on the phosphoric acid process”.

Materials Science Forum, 2012. Adaptado.)

A classificação do produto obtido nessa mistura reacional em relação às suas fases e o número total de elétrons do íon metálico bivalente dentre os cátions dos óxidos utilizados na formação da mistura reacional são

Dados:

Fe Z = 26

Al Z = 13

Mg Z = 12

É comum atribuir a fatores antropogênicos a ocorrência de poluentes atmosféricos, entretanto alguns gases são lançados na atmosfera em decorrência de eventos que não têm nenhuma relação com ações do ser humano. Tomem-se, como exemplos, as erupções vulcânicas, que liberam substâncias gasosas como NO, CO e SO2 , e a decomposição de plantas na estação chuvosa nas florestas tropicais, que libera CH4 .

É correto afirmar que, entre esses gases poluentes, contribuem diretamente para formação de chuva ácida os gases

Um polímero empregado no revestimento de reatores na indústria de alimentos é o politetrafluoreteno. Sua fabricação é feita por um processo análogo ao da formação do poliestireno e PVC.

O politetrafluoreteno é formado por reação de __________, e a fórmula mínima de seu monômero é ____________.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas.

O arsênio é encontrado na natureza associado a minerais de certos metais de transição. Seu óxido, As2O3 é obtido como subproduto de processos de metalurgia extrativa. Esse óxido pode ser transformado em As2O5 por meio de reação com oxigênio ou com ozônio.

As2O3 (s) + O2 (g) → As2O5 (s)     ΔHor1 = 270 kJ

3 As2O3 (s) + 2 O3 (g) → 3 As2 O5 (s) ΔHor2 = 1096 kJ

Com base nessas informações, é correto afirmar que o valor da entalpia padrão da reação (ΔHor ) de conversão de 1 mol de oxigênio a ozônio, em kJ, é aproximadamente

O dióxido de carbono gerado pelos tripulantes na atmosfera artificial dos submarinos e estações espaciais deve ser removido do ar, e o oxigênio deve ser recuperado. Um dos possíveis métodos para realização desse processo envolve o uso do superóxido de potássio, KO2 , de acordo com a reação:

4 KO2 (s) + 2 CO2 (g) → 2 K2 CO3 (s) + 3 O2 (g)

Em um processo a 27 ºC e 1 atm, são produzidos 1476 L de oxigênio. A quantidade de peróxido de potássio, em kg, mínima para esse processo é aproximadamente

Adote: R = 0,082 atm. L. mol–1 .K–1

Um indústria produz aromatizante artificial por um processo que é representado de acordo com a equação química seguinte:

Aroma de maçã

Em um teste de laboratório, foram adicionados 10 mol de    e n mol de CH₃OH a um reator de 1 L. O reator foi fechado e, ao se atingir o equilíbrio reacional, verificou-se a formação de 9 mol, da substância com aroma de maçã e 9 mol de H2O.

Considerando que a constante de equilíbrio referente às condições de temperatura e pressão do processo é K eq = 9, o valor correto da quantidade, em mol, de CH3OH adicionado ao reator é