Questões de Química, da área de Ciências da Natureza, com gabarito em cada página.
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Todo equilíbrio químico que envolve a participação de íons é denominado equilíbrio iônico. A ionização de um composto covalente em água, com a formação de um ácido, ou a dissociação de uma base em meio aquoso são exemplos de processos reversíveis que dão origem a equilíbrios iônicos. Com base na equação genérica, descrita a seguir, verifica-se que
O diborano (B2H6) é um hidreto de boro altamente reativo e que, nos anos de 1947, 1948 e 1952, foi estudado como um combustível aeroespacial pelo programa espacial americano, pois este composto apresentava um conjunto de propriedades, tais como facilidade de manuseio, formas de armazenamento, disponibilidade, facilidade de ignição, ponto de ebulição e calor de combustão. A equação da reação de combustão do diborano é mostrada a seguir:
A partir da lei de Hess, é possível determinar a energia envolvida na combustão de 1 mol de diborano conforme as equações das reações representadas no quadro abaixo:
A respeito das reações e dos valores para a variação de entalpia no processo de combustão, apresentadas no quadro acima, o ∆H de combustão é:
As reações de eliminação são aquelas em que, partindo-se de um único composto orgânico, obtêm-se dois outros. A representação abaixo é um exemplo de reação de eliminação e, neste caso, eliminação em haletos orgânicos que reagem com hidróxido de potássio (KOH), na presença de etanol (como solvente) e produzem alcenos:
Com base na reação descrita acima, verifica-se que
O monóxido de carbono (CO) é um gás emitido por ações humanas ou naturais. É um gás incolor, sem cheiro e sem sabor. É caracterizado como um asfixiante químico, pois impede a utilização biológica do oxigênio e, por esse motivo, é tóxico. Por conta de suas características físico-químicas, é um gás de difícil detecção pelos sentidos humanos, o que o torna ainda mais perigoso. É um dos produtos formados pela combustão incompleta de compostos que possuem carbono em sua composição. Quando ocorre a queima desses compostos (geralmente combustíveis como gasolina, querosene e diesel), com quantidade insuficiente de gás oxigênio, a reação não se processa como é esperado, por uma queima total, que libera dióxido de carbono (CO2). Outros produtos como o monóxido de carbono e o carbono sólido (fuligem) são formados nessas condições. A intoxicação por monóxido de carbono dá-se por meio das vias respiratórias, pelas quais o gás vai para os pulmões e entra na corrente sanguínea. Após a difusão do monóxido de carbono pelas veias, ele se liga à hemoglobina (que é a proteína contida no sangue, responsável pelo transporte de oxigênio para os tecidos do corpo) e entra em competição com o próprio gás oxigênio (O2). Devido ao fato de o monóxido de carbono possuir uma afinidade cerca de 250 vezes maior com a hemoglobina do que o gás oxigênio, ele forma a carboxi-hemoglobina, impedindo a formação da oxi-hemoglobina (oxigênio ligado à hemoglobina). Com isso, o fornecimento de oxigênio para o corpo fica prejudicado, causando asfixia.
Disponível em: www.manualdaquimica.com/quimica-inorganica/monoxido-de-carbono.htm. Acesso em: 20 fev. 2024.
Considerando o monóxido de carbono como um gás ideal, infere-se que a massa desse gás, que ocupa um volume de 600 mL, a uma pressão de 1 atm e a uma temperatura de 37 ºC, é de:
Dados: R = 0,082 atmºL/molºK
A adição do bromo molecular, Br2(l), a uma molécula de um alceno é ativada na presença de luz e produz um di-brometo vicinal, isto é, uma molécula com dois átomos de bromo, localizados em átomos de carbono vizinhos. Dessa forma, considere a reação de adição do bromo molecular, Br2(l), ao eteno, C2H4(g), produzindo o 1,2-dibromoetano, C2H4Br2(l), conforme mostra a seguinte reação.
O quadro a seguir apresenta as energias de ligação para a reação previamente representada.
A partir da reação, representada previamente, e dos valores de energia das ligações, apresentadas no quadro, o ΔH da reação é:
Reações de substituição nucleofílica ocorrem quando um nucleófilo promove a substituição de um átomo ou grupo no substrato de partida. Tais reações podem ser representadas por dois mecanismos distintos: substituição nucleofílica unimolecular ou de primeira ordem (SN1), conforme esquema apresentado a seguir e substituição nucleofílica bimolecular ou de segunda ordem (SN2).
A partir dos conceitos de reações de substituição nucleofílica e de cinética da reação, verifica-se o seguinte:
A aspirina, nome comercial do ácido acetilsalicílico (AAS), é um dos medicamentos mais consumidos em todo o mundo. Nos livros de farmacologia, esse medicamento é classificado como um AINE (anti-inflamatório não esteroidal) e, portanto, possui propriedades analgésica, antipirética (age contra a febre) e anti-inflamatória. Além disso, ele também é considerado como um antiagregante plaquetário (previne coágulos sanguíneos). O ácido acetilsalicílico está disponível no mercado há mais de 100 anos, tendo sido sintetizado pela primeira vez em 1897, nos laboratórios da Bayer, o que o torna o primeiro medicamento sintético em toda a história. A produção industrial do ácido acetilsalicílico (aspirina) pode ser representada na forma do seguinte esquema:
No esquema apresentado, (a) representa o composto de partida e (e) representa a aspirina (AAS). Os números indicados sobre as setas representam as etapas da síntese. Com relação às substâncias e às etapas envolvidas no processo de produção da aspirina, constata-se que
A isomeria pode ser dividida em dois tipos distintos: constitucional e espacial (estereosiomeria). Os isômeros constitucionais apresentam a mesma fórmula molecular, mas constituição diferente. Já os estereiosômeros apresentam mesma constituição, mas arranjo espacial dos átomos diferente. Considerando os conceitos de estereoisomeria, verifica-se o seguinte:
a) carbono quiral, também chamado de carbono assimétrico ou estereogênico, é aquele que possui, ligados a ele, quatro (4) substituintes iguais.
b) os estereoisômeros podem ser divididos em dois grupos principais: diastereoisômeros (imagens especulares sobreponíveis) e enantiômeros (não possuem imagem especular).
c) no ácido ascórbico (vitamina C – figura 1A) e na vitamina D3 (figura 1B) são encontrados seis (6) e oito (8) carbonos assimétricos, respectivamente.
d) a tetracicilina (figura mostrada a seguir) é chamada de antibiótico de largo espectro porque é ativa contra grande variedade de bactérias. Em sua fórmula estrutural, encontram-se 1 carbono assimétrico e a configuração E, entre os carbonos 1 e 2, e Z entre os carbonos 3 e 4.
e) na figura abaixo, é apresentado um par de enantiômeros de um tipo de anfetamina.
No artigo de divulgação cientifica denominado “A tecnologia da reciclagem de polímeros”, os autores apresentam o gráfico ilustrativo a seguir.
Nesse gráfico, pode-se afirmar que os autores quantificam a composição percentual dos plásticos mais comuns no lixo,
O gás hidrogênio produzido pela eletrólise da água representa uma fonte de energia renovável e limpa, tornando-o um dos mais promissores combustíveis do futuro. Porém a água pura praticamente não conduz corrente elétrica, sendo necessário adicionar um eletrólito, como um ácido, uma base ou um sal para aumentar a eficiência da reação redox, adequadamente escolhido, sem interferir na decomposição da água.
Considere as seguintes afirmações sobre a eletrólise da água, utilizando um ácido como eletrólito e eletrodos inertes, nas condições padrão de temperatura e pressão.
I - No ânodo, ocorre a oxidação da água com produção de gás oxigênio e íons H+; no cátodo, ocorre a redução dos íons H+ com produção de gás hidrogênio, e o potencial padrão da reação é -1,23 V.
II - Para um dado tempo de eletrólise, os volumes de gás hidrogênio e de gás oxigênio produzidos são iguais.
III- Na eletrólise ácida da água para a produção de H2 e O2 na célula eletrolítica, o ácido iodídrico (HI) pode ser indicado como eletrólito.
Quais estão corretas?
Os quatro compostos SO2, NO2, NO e SO3 em fase gasosa são colocados em um vaso de reação fechado de paredes rígidas, e é permitido que alcancem o equilíbrio, de acordo com a reação abaixo, a 460 °C e KC = 85.
SO2 (g) + NO2 (g) ⇄ NO (g) + SO3 (g)
Após atingir o equilíbrio, NO2 é injetado novamente no vaso, e um novo equilíbrio é reestabelecido.
Assinale a alternativa que indica a alteração da concentração de cada gás no novo equilíbrio, em relação ao primeiro equilíbrio.
O gás ozônio, O3, presente na estratosfera terrestre, protege a vida em nosso planeta do excesso de radiação proveniente do sol. Nos dias atuais, a camada de ozônio é ameaçada pelo uso descontrolado de produtos químicos, entre os quais os cloro-flúor-carbonetos (CFCs), usados como propelentes em aerossóis. O mecanismo de reação proposto pelos cientistas para a decomposição do gás ozônio é
Etapa 1: O3 ⇄ O + O2 (rápida)
Etapa 2: O + O3 ⇄ O2 + O2 (lenta)
A partir dessas informações, assinale a alternativa correta sobre a cinética de decomposição do ozônio.
O gráfico abaixo representa o diagrama de aquecimento de um mol de água. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo, sobre informações obtidas a partir desse diagrama.
( ) Os segmentos de reta AB, CD e EF representam processos de aquecimento, e os segmentos de reta BC e DE representam processos de mudança de estado físico.
( ) O calor absorvido, durante a vaporização da água, fornece energia para romper as ligações covalentes das moléculas de água.
( ) A variação de entalpia total para a obtenção de um mol de vapor de água a 100 °C, a partir de um mol de água sólida a 0 °C, é ΔH = + 54,2 kJ mol-1.
( ) A condensação de 6,0 g de vapor de água a 100 °C libera 13,6 kJ de calor.
A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é
A piridina é um composto heterocíclico básico de fórmula C5H5N e Kb = 1,8x10-9, utilizado na indústria farmacêutica como precursor de muitos fármacos, como analgésicos. Uma amostra de 30 mL de solução aquosa de piridina é titulada com solução aquosa de HCl 0,20 mol L-1 para determinação da sua concentração. O volume de ácido gasto é de 45 mL.
A concentração molar da solução de piridina e o pH da solução no final da titulação são, respectivamente,
Um estudo divulgado pela Associação Brasileira de Defesa do Consumidor, em fevereiro de 2024, apontou que algumas marcas de pão de forma apresentam concentração de álcool maior que 0,5%, o limite para um produto informar no rótulo “contém álcool”. Esse álcool é proveniente do conservante contra mofo propionato de cálcio, que é diluído em etanol e adicionado no pão depois de assado. A legislação brasileira vigente não define um valor máximo para a quantidade desse conservante. Mas, para o ácido sórbico, outro conservante comumente utilizado, estabelece o máximo de 1 g por kg de farinha para pães de fermentação química e biológica.
Os compostos orgânicos destacados acima correspondem, respectivamente, a quais classes funcionais orgânicas?
Os óleos essenciais podem ser extraídos de várias partes de plantas aromáticas. Eles são constituídos principalmente por terpenos de hidrocarbonetos e terpenos oxigenados. A seguir, são apresentadas as fórmulas dos componentes majoritários de alguns óleos essenciais.
Considerando os compostos apresentados, assinale a alternativa que contém aqueles que podem existir nas configurações cis e trans.
