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Prova UCS - 2015 - UCS - Vestibular - Química

ID
1760455
Banca
UCS
Órgão
UCS
Ano
2015
Provas
Disciplina
Química
Assuntos

      Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos, e da Universidade da Columbia Britânica, no Canadá, descobriram que nanofios de nióbio podem ser usados para desenvolver supercapacitores muito eficientes. A tecnologia inovadora poderia ser a solução para as minúsculas baterias utilizadas em dispositivos vestíveis, como aparelhos que monitoram a saúde e o desempenho de atividades físicas, uma vez que os nanofios ocupam pouco espaço, ao mesmo tempo em que liberam correntes elétricas de alta potência. Outros armazenadores de energia, como baterias e células de combustível, não se mostram muito eficientes quando reduzidas a microespaços. Além dos chamados “wearable gadgets" (acessórios que podem ser incorporados ao corpo ou “vestidos"), os supercapacitores à base de nióbio poderiam ser úteis para microrrobôs autônomos e drones, que também demandam alta potência. Por enquanto, o material está sendo produzido apenas em laboratório. O próximo passo, já em andamento, é desenvolver uma versão mais prática e mais fácil de ser produzida. 

Disponível em:<http://info.abril.com.br/noticias/ciencia/2015/07mit-1.shtml> . Acesso em: 20 ago. 15. (Adaptado.) 

Em relação ao nióbio, analise as proposições a seguir, quanto à sua veracidade (V) ou falsidade (F). 

( ) O elemento químico nióbio é um metal de transição interna do quarto período da Tabela Periódica.

( ) Átomos de nióbio, no estado fundamental, apresentam 5 elétrons na camada de valência.

( ) O elétron de maior energia de um átomo de nióbio, no estado fundamental, encontra-se no subnível 4s.

( ) A liga ferro-nióbio é um exemplo de solução sólida, onde os átomos de ferro e de nióbio estão unidos entre si por meio de ligações metálicas.

Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente os parênteses, de cima para baixo. 



Alternativas
Comentários

  • ( F) O elemento químico nióbio é um metal de transição interna do quarto período da Tabela Periódica.

    Não, o Nióbio ocupa o quinto período da T.P e é um metal de transição externa.

    (F ) Átomos de nióbio, no estado fundamental, apresentam 5 elétrons na camada de valência.

    Não, ao fazer a distribuição eletrônica, observa-se que a CV apresenta 4 elétrons.

    (F ) O elétron de maior energia de um átomo de nióbio, no estado fundamental, encontra-se no subnível 4s.

    Não! O é de maior energia encontra-se no subnível 4d.

    (V ) A liga ferro-nióbio é um exemplo de solução sólida, onde os átomos de ferro e de nióbio estão unidos entre si por meio de ligações metálicas.

    Sim, Fe-Nb fazem ligações metálicas.

    Espero ter ajudado! (:

ID
1760458
Banca
UCS
Órgão
UCS
Ano
2015
Provas
Disciplina
Química
Assuntos

Um laboratório de análises químicas foi contratado por uma empresa de mineração para determinar o teor de carbonato de chumbo (II) presente em uma amostra de um mineral. O químico responsável pela análise tratou, inicialmente, a amostra com uma solução aquosa de ácido nítrico, em um béquer, com o objetivo de transformar o PbCO3 presente no mineral em nitrato de chumbo (II) – Equação 1. Em seguida, ele adicionou ao béquer uma solução de ácido sulfúrico em quantidade suficiente para garantir que todo o Pb(NO3)2 fosse convertido em sulfato de chumbo (II) – Equação 2. Por fim, o PbSO4 obtido foi isolado do meio reacional por filtração, seco até massa constante, e pesado.

PbCO3(s) + 2 HNO3(aq) ® Pb(NO3)2(aq) + H2O (ℓ) + CO2(g) (Equação 1) 

Pb(NO3)2(aq) + H2SO4(aq) ® PbSO4(s) + 2 HNO3(aq)           (Equação 2)

Supondo que uma amostra de 0,79 g do mineral tenha produzido 0,84 g de PbSO4, pode-se concluir que a porcentagem em massa de PbCO3 na amostra é, em valores arredondados, de 


Alternativas
Comentários

  • Começa a fazer de trás para frente.

    -----------------------------------

    2° reação

    PbSO4 = 303g

    Pb(NO3)2 = 331g

    331g ------ 303g

    x -------- 0,84

    x = (0,84 . 331)/303

    -----------------------------------

    1° reação

    PbCO3 = 267g

    Pb(NO3)2 = 331g

    267 ------ 331

    y -------- (0,84 . 331)/303

    y = (0,84 . 267)/303

    y = 0,74 g

    Temos 0,74g de PbCO3 no material, então:

    0,74/0,79 = 0,9367

    aproximadamente 93,7% do material é PbCO3

ID
1760461
Banca
UCS
Órgão
UCS
Ano
2015
Provas
Disciplina
Química
Assuntos

    Gases apresentam a propriedade de dissolver uma quantidade máxima de vapor de água, de acordo com a temperatura em que se encontram. Ao atingir esse limite máximo, o gás fica saturado de vapor de água; a partir desse ponto, a água passará a se condensar formando pequenas gotículas de líquido. O ar atmosférico, por exemplo, pode dissolver uma quantidade máxima de vapor de água, expressa a cada temperatura e em unidades de pressão, conforme está apresentado no quadro abaixo. 

         Temperatura (°C)          Pressão máxima de vapor de água

                                                     no ar atmosférico (mm Hg)

                    10                                                9,2

                    20                                              17,5

                    30                                              31,8

                    40                                              55,3 

     A umidade relativa (UR) é um termo utilizado com frequência pelos meteorologistas para indicar a quantidade de vapor de água presente no ar atmosférico. Em uma mesma temperatura, a UR pode ser obtida pela razão entre a pressão parcial de vapor de água presente no ar e a pressão máxima de vapor de água. Assim, um local onde a temperatura encontra-se a 20 °C e a pressão parcial de vapor de água é igual a 10,5 mm Hg, terá uma UR, em termos percentuais, de 


Alternativas
ID
1760464
Banca
UCS
Órgão
UCS
Ano
2015
Provas
Disciplina
Química
Assuntos

Centenas de milhares de toneladas de magnésio metálico são produzidas anualmente, em grande parte para a fabricação de ligas leves. De fato, a maior parte do alumínio utilizado hoje em dia contém 5% em massa de magnésio para melhorar suas propriedades mecânicas e torná-lo mais resistente à corrosão. É interessante observar que os minerais que contêm magnésio não são as principais fontes desse elemento. A maior parte do magnésio é obtida a partir da água do mar, na qual os íons Mg2+ estão presentes em uma concentração de 0,05 mol/L. Para obter o magnésio metálico, os íons Mg2+ da água do mar são inicialmente precipitados sob a forma de hidróxido de magnésio, com uma solução de hidróxido de cálcio. O hidróxido de magnésio é removido desse meio por filtração, sendo finalmente tratado com excesso de uma solução de ácido clorídrico. Após a evaporação do solvente, o sal anidro obtido é fundido e submetido ao processo de eletrólise ígnea. Considerando as informações do texto acima, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Comentários

  •  Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2+ 2H2O

     

    Eletrólise ígnea do cloreto de magnésio:

    MgCl2 →Mg+2 + 2Cl–

     

    Mg+2 + 2e → Mg

    2Cl– – 2e → Cl2

     

    MgCl2 → Mg + Cl2

     

    Produtos formados:

    Cl2, gasoso e Mg, sólido.

  • CORRIGINDO AS ERRADAS:

    A) A filtração é um processo físico que serve para separar misturas heterogêneas de um sólido disperso em um líquido ou em um gás.

    B) A massa de Mg2+ presente em 500 mL de água do mar é de 1,2 g.

    Mg+2 + 2e- → Mg(s)

    0,05 mol * 2 ----- 1000 ml

    x ------ 500 ml

    x= 0,05 . 24g/mol (Mm do Mg)

    x'= 1,2 g

    D) O hidróxido de magnésio é uma dibase fraca, insolúvel em água.

    E) O processo de eletrólise é um fenômeno químico, em que um ou mais elementos sofrem variações nos seus números de oxidação no transcorrer de uma reação química.

ID
1760467
Banca
UCS
Órgão
UCS
Ano
2015
Provas
Disciplina
Química
Assuntos

     O 1,2-dicloroetano ocupa posição de destaque na indústria química americana. Trata-se de um líquido oleoso e incolor, de odor forte, inflamável e altamente tóxico. É empregado na produção do cloreto de vinila que, por sua vez, é utilizado na produção do PVC, matéria-prima para a fabricação de dutos e tubos rígidos para água e esgoto.

     A equação química que descreve, simplificadamente, o processo de obtenção industrial do 1,2-dicloroetano, a partir da reação de adição de gás cloro ao eteno, encontra-se representada abaixo. 

                               C2H4(g) + Cℓ2(g) ® C2H4Cℓ2(ℓ)

Disponível em:<http://laboratorios.cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/47/2013/11/dicloroetano.pdf>. Acesso em: 3 set. 15. (Adaptado.)

A variação de entalpia da reação acima é igual a

Dados: 

Ligação       Energia de ligação (kJ/mol)

C–H                        413,4

C–Cℓ                       327,2

C–C                        346,8

C=C                        614,2

Cℓ–Cℓ                      242,6




Alternativas
Comentários

  • A) -144,4 kJ

    A energia ou entalpia de ligação é definida como a variação de entalpia verificada na quebra de 1 mol de uma determinada ligação química, considerando que todas as substâncias estejam no estado gasoso, a 25° C e 1 atm.

    Para calcular a variação da entalpia em uma reação química, utilizamos a expressão abaixo:

    ΔH = Σr - Σp

    Onde:

    ΔH = variação da entalpia;

    Σr = soma das energias necessárias para quebrar cada ligação no reagente;

    Σp = soma das energias necessárias para formar cada ligação no produto.

    Considerando a reação, o ΔH desse processo será de:

    C2H4 (g) + Cl2 (g) → C2H4Cl2 (l)

    Para quebrar os reagentes precisamos quebrar 4 ligações C-H, 1 ligação C=C e 1 ligação Cl-Cl:

    4 . 413,4 + 614,2 + 242,6 = 2510,4 kJ

    Para formar os produtos, precisamos liberar energia para formar 4 ligações C-H e 1 ligação C-C e 2 ligações C-Cl:

    4 . 413,4 + 346,8 + 2. 327,2 = 2654,8 kJ

    ΔH = 2510,4 - 2654,8

    ΔH = - 144,4 kJ/mol

ID
1760476
Banca
UCS
Órgão
UCS
Ano
2015
Provas
Disciplina
Química
Assuntos

    A utilização de feromônios é uma estratégia fundamental para a sobrevivência da maioria dos insetos. Dentre os representantes desta classe, as abelhas constituem talvez um dos mais fascinantes exemplos de como esses mensageiros químicos podem ser utilizados não só para comunicação, mas também para moldar o comportamento dos indivíduos e controlar as atividades da colmeia. Os feromônios de alarme, por exemplo, são usados quando as abelhas sentem-se em perigo, especialmente por ameaças em movimento. O mecanismo de alarme acontece em duas etapas. Primeiramente, as glândulas mandibulares liberam uma quantidade de feromônios que alertam o restante da colmeia; quando a abelha ataca, as glândulas do ferrão liberam uma quantidade ainda maior de feromônio, que incitam o restante da colmeia a atacar a mesma região. Dentre as substâncias orgânicas presentes na mistura que constitui o feromônio de alerta estão o etanoato de butila e o butan-1-ol, entre outros.

Disponível em:<http://aspiraçoesquimicas.net/2014/08/feromonios-e-a-quimica-das-abelhas.html/> . Acesso em: 20 ago. 15. (Adaptado.) 

Em relação às substâncias orgânicas mencionadas acima, assinale a alternativa correta.


Alternativas