Questõesde FUVEST 2019 sobre Química

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FUVEST 2019 - Química - Substâncias e suas propriedades, Transformações: Estados Físicos e Fenômenos

Em supermercados, é comum encontrar alimentos chamados de liofilizados, como frutas, legumes e carnes. Alimentos liofilizados continuam próprios para consumo após muito tempo, mesmo sem refrigeração. O termo “liofilizado”, nesses alimentos, refere‐se ao processo de congelamento e posterior desidratação por sublimação da água. Para que a sublimação da água ocorra, é necessária uma combinação de condições, como mostra o gráfico de pressão por temperatura, em que as linhas representam transições de fases.



Apesar de ser um processo que requer, industrialmente, uso de certa tecnologia, existem evidências de que os povos pré‐colombianos que viviam nas regiões mais altas dos Andes conseguiam liofilizar alimentos, possibilitando estocá‐los por mais tempo. Assinale a alternativa que explica como ocorria o processo de liofilização natural:

A
A sublimação da água ocorria devido às baixas temperaturas e à alta pressão atmosférica nas montanhas.
B
Os alimentos, após congelados naturalmente nos períodos frios, eram levados para a parte mais baixa das montanhas, onde a pressão atmosférica era menor, o que possibilitava a sublimação.
C
Os alimentos eram expostos ao sol para aumentar a temperatura, e a baixa pressão atmosférica local favorecia a solidificação.
D
As temperaturas eram baixas o suficiente nos períodos frios para congelar os alimentos, e a baixa pressão atmosférica nas altas montanhas possibilitava a sublimação.
E
Os alimentos, após congelados naturalmente, eram prensados para aumentar a pressão, de forma que a sublimação ocorresse.
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FUVEST 2019 - Química - Química Orgânica, Tipos de Reações Orgânicas: Substituição, Adição e Eliminação.

A reação de cetonas com hidrazinas, representada pela equação química



pode ser explorada para a quantificação de compostos cetônicos gerados, por exemplo, pela respiração humana. Para tanto, uma hidrazina específica, a 2,4‐dinitrofenilhidrazina, é utilizada como reagente, gerando um produto que possui cor intensa.



Considere que a 2,4‐dinitrofenilhidrazina seja utilizada para quantificar o seguinte composto:



Nesse caso, a estrutura do composto colorido formado será:

A


B

C

D

E

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FUVEST 2019 - Química - Química Orgânica, Tipos de Reações Orgânicas: Oxidação, Redução e Polimerização.

Quando o nosso corpo é lesionado por uma pancada, logo se cria um hematoma que, ao longo do tempo, muda de cor. Inicialmente, o hematoma torna‐se avermelhado pelo acúmulo de hemoglobina. Em seguida, surge uma coloração azulada, decorrente da perda do O2 ligado ao Fe do grupo heme. Essa coloração torna‐se, então, esverdeada (biliverdina) e, após isso, surge um tom amarelado na pele (bilirrubina). Essa sequência de cores ocorre pela transformação do grupo heme da hemoglobina, como representado a seguir:



Com base nas informações e nas representações, é correto afirmar:

A
A conversão da biliverdina em bilirrubina ocorre por meio de uma redução.
B
A biliverdina, assim como a hemoglobina, é capaz de transportar O2 para as células do corpo, pois há oxigênio ligado na molécula.
C
As três estruturas apresentadas contêm o grupo funcional amida.
D
A degradação do grupo heme para a formação da biliverdina produz duas cetonas.
E
O grupo heme, a biliverdina e a bilirrubina são isômeros.
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FUVEST 2019 - Química - Química Orgânica, Tipos de Reagentes e Mecanismos das Reações Orgânicas.

Os movimentos das moléculas antes e depois de uma reação química obedecem aos princípios físicos de colisões. Para tanto, cada átomo é representado como um corpo pontual com uma certa massa, ocupando uma posição no espaço e com uma determinada velocidade (representada na forma vetorial). Costumeiramente, os corpos pontuais são representados como esferas com diâmetros proporcionais à massa atômica. As colisões ocorrem conservando a quantidade de movimento.

Considerando um referencial no qual as moléculas neutras encontram‐se paradas antes e após a colisão, a alternativa que melhor representa o arranjo de íons e moléculas instantes antes e instantes depois de uma colisão que leva à reação

F− + H3CCl → CH3F + Cl −

é

Note e adote:

Massas atômicas: H = 1 u.m.a., C = 12 u.m.a., F = 19 u.m.a. e Cl = 35 u.m.a.

Considere que apenas o isótopo de cloro CI = 35 u.m.a. participa da reação

A

Antes da colisão Após a colisão

Íon Neutro Neutro Íon


B

Antes da colisão Após a colisão

Íon Neutro Neutro Íon


C

Antes da colisão Após a colisão

Íon Neutro Neutro Íon


D

Antes da colisão Após a colisão

Íon Neutro Neutro Íon


E

Antes da colisão Após a colisão

Íon Neutro Neutro Íon


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FUVEST 2019 - Química - Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos., Transformações Químicas e Energia

O gás hélio disponível comercialmente pode ser gerado pelo decaimento radioativo, sobretudo do urânio, conforme esquematizado pela série de decaimento. Desde a formação da Terra, há 4,5 bilhões de anos, apenas metade do 238U decaiu para a formação de He



Com base nessas informações e em seus conhecimentos, é correto afirmar:

A
O decaimento de um átomo de 238U produz, ao final da série de decaimento, apenas um átomo de He.
B
O decaimento do 238U para 234U gera a mesma quantidade de He que o decaimento do 234U para 230Th.
C
Daqui a 4,5 bilhões de anos, a quantidade de He no planeta Terra será o dobro da atual.
D
O decaimento do 238U para 234U gera a mesma quantidade de He que o decaimento do 214Pb para 214Po.
E
A produção de He ocorre pela sequência de decaimento a partir do 206Pb.
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FUVEST 2019 - Química - Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais., Soluções e Substâncias Inorgânicas

Os chamados “remédios homeopáticos” são produzidos seguindo a farmacotécnica homeopática, que se baseia em diluições sequenciais de determinados compostos naturais. A dosagem utilizada desses produtos é da ordem de poucos mL. Uma das técnicas de diluição homeopática é chamada de diluição centesimal (CH), ou seja, uma parte da solução é diluída em 99 partes de solvente e a solução resultante é homogeneizada (ver esquema). Alguns desses produtos homeopáticos são produzidos com até 200 diluições centesimais sequenciais(200CH).



Considerando uma solução de partida de 100 mL com concentração 1 mol/L de princípio ativo, a partir de qual diluição centesimal a solução passa a não ter, em média, nem mesmo uma molécula do princípio ativo?

Note e adote:

Número de Avogadro = 6×1023. 

A
12ª diluição (12CH).
B
24ª diluição (24CH).
C
51ª diluição (51CH).
D
99ª diluição (99CH).
E
200ª diluição (200CH).
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FUVEST 2019 - Química - Cinética Química, Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador

Numa determinada condição experimental e com o catalisador adequado, ocorre uma reação, conforme representada no gráfico, que relaciona porcentagem do composto pelo tempo de reação.



Uma representação adequada para esse processo é:

A
limoneno ⇌ p‐cimeno → α‐terpineno
B

C
limoneno + p‐cimeno ⇌ α‐terpineno
D

E
limoneno → α‐terpineno → p‐cimeno
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FUVEST 2019 - Química - Química Orgânica, Propriedades Físicas dos Compostos Orgânicos: Polaridade das Ligações e Moléculas, Forças Intermoleculares, Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição, Solubilização das Substâncias Orgânicas.

Ao se preparar molho de tomate (considere apenas a fervura de tomate batido com água e azeite), é possível observar que a fração aquosa (fase inferior) fica vermelha logo no início e a fração oleosa (fase superior), inicialmente com a cor característica do azeite, começa a ficar avermelhada conforme o preparo do molho. Por outro lado, ao se preparar uma sopa de beterraba (considere apenas a fervura de beterraba batida com água e azeite), a fração aquosa (fase inferior) fica com a cor rosada e a fração oleosa (fase superior) permanece com sua coloração típica durante todo o processo, não tendo sua cor alterada.



Considerando as informações apresentadas no texto e no quadro, a principal razão para a diferença de coloração descrita é que a fração oleosa

Note e adote:

Massas molares (g/mol):

Licopeno = 537; betanina = 551.

A
fica mais quente do que a aquosa, degradando a betanina; o mesmo não é observado com o licopeno, devido à sua cadeia carbônica longa.
B
está mais exposta ao ar, que oxida a betanina; o mesmo não é observado com o licopeno, devido à grande quantidade de duplas ligações.
C
é apolar e a betanina, polar, havendo pouca interação; o mesmo não é observado com o licopeno, que é apolar e irá interagir com o azeite.
D
é apolar e a aquosa, polar, mantendo‐se separadas; o licopeno age como um surfactante misturando as fases, colorindo a oleosa, enquanto a betanina não.
E
tem alta viscosidade, facilitando a difusão do licopeno, composto de menor massa molar; o mesmo não é observado para a betanina, com maior massa.
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FUVEST 2019 - Química - Transformações Químicas: elementos químicos, tabela periódica e reações químicas, Transformações Químicas


Pesquisadores (...) conseguiram controlar reações químicas de um modo inovador. Usaram feixes de laser para promover um esbarrão entre dois átomos e uni‐los, criando uma molécula. Utilizando pinças ópticas (feixes de laser altamente focados capazes de aprisionar objetos microscópicos), os pesquisadores empurraram um átomo do elemento químico césio (Cs) contra um átomo de sódio (Na) até que colidissem. Um terceiro laser foi lançado sobre ambos, fornecendo energia extra para criar a molécula NaCs. Na natureza, as moléculas formam‐se a partir da interação de átomos por acaso. Por suas características químicas, césio e sódio jamais originariam uma molécula espontaneamente. (...)

Molécula criada em laboratório. Disponível em http://revistapesquisa.fapesp.br/. Adaptado.


Com base nas informações do texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar que

A
o Cs é um elemento químico radioativo e, devido a essa característica química, a molécula de NaCs não se formaria sem esse modo inovador (L.2), que estabiliza o decaimento.
B
o raio atômico do Na é maior que o do Cs, portanto, a sua energia de ionização também é maior. O esbarrão (L.3) entre os átomos retira um elétron do Na, permitindo a ligação.
C
o terceiro laser (L.8) usado no experimento serviu para retirar um nêutron do Cs, tornando‐o um cátion e possibilitando a reação com o Na.
D
na natureza, com esses elementos se esbarrando por acaso (L.10‐11), a tendência seria formar CsNa, e não NaCs, justificando o caráter inovador do experimento.
E
o Cs e o Na não formariamuma molécula espontaneamente (L.11‐12), uma vez que ambos têm grande tendência a formarem cátions e ligações iônicas.
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FUVEST 2019 - Química - Substâncias e suas propriedades, Transformações: Estados Físicos e Fenômenos

Disponível em https://www.boredpanda.com/.


Em Xangai, uma loja especializada em café oferece uma opção diferente para adoçar a bebida. A chamada sweet little rain consiste em uma xícara de café sobre a qual é pendurado um algodão‐doce, material rico em sacarose, o que passa a impressão de existir uma nuvem pairando sobre o café, conforme ilustrado na imagem.


O café quente é então adicionado na xícara e, passado um tempo, gotículas começam a pingar sobre a bebida, simulando uma chuva doce e reconfortante. A adição de café quente inicia o processo descrito, pois

Note e adote:

Temperatura de fusão da sacarose à pressão ambiente = 186 °C;

Solubilidade da sacarose a 20 °C = 1,97 kg/L de água.


A
a temperatura do café é suficiente para liquefazer a sacarose do algodão‐doce, fazendo com que este goteje na forma de sacarose líquida.
B
o vapor de água que sai do café quente irá condensar na superfície do algodão‐doce, gotejando na forma de água pura.
C
a sacarose que evapora do café quente condensa na superfície do algodão‐doce e goteja na forma de uma solução de sacarose em água.
D
o vapor de água encontra o algodão‐doce e solubiliza a sacarose, que goteja na forma de uma solução de sacarose em água.
E
o vapor de água encontra o algodão‐doce e vaporiza a sacarose, que goteja na forma de uma solução de sacarose em água.