Química

PROCESSO SELETIVO 2002/2
QUÍMICA
CURSOS
Ciências – Habilitação em Química e Química Industrial
Só abra este caderno quando for autorizado pelo fiscal.
Leia atentamente as instruções abaixo.
1 . Esta prova contém dez questões, que deverão ser respondidas com caneta esferográfica preta.
2 . Após a autorização, verifique se este caderno está completo ou se há alguma imperfeição gráfica
que possa gerar dúvidas. Se necessário, peça sua substituição, antes de iniciar a prova.
3 . Leia cuidadosamente cada questão da prova.
4 . Não serão corrigidas as provas respondidas a lápis ou com qualquer sinal que possibilite
identificar o(a) candidato(a).
OBSERVAÇÃO: Os fiscais não estão autorizados a fornecer informações acerca desta prova.
Nota
Destacar – Identificação do candidato
Discursiva – Química
1
NÚMERO
ATÔMICO
1
1A
1
2
2A
H
6,939 4
19
Be
LÍTIO
BERÍLIO
22,9898 12
NOME
Na
Mg
SÓDIO
MAGNÉSIO
39,102 20
10,811 6
Elementos de Transição
3
3B
40,08 21
4
4B
44,956 22
15
5A
16
6A
17
7A
2
4,0026
He
HÉLIO
5
24,312
14
4A
13
3A
9,0122
Li
18
0
Ametais
(Tabela para uso em atividades e provas)
SÍMBOLO
HIDROGÊNIO
11
Elementos Químicos:
Classificação e projeção
(Número de
massa do
isótopo mais
estável)
1,00797
3
MASSA
ATÔMICA
5
5B
47,90 23
6
6B
50,942 24
8
7
7B
51,996 25
9
10
11
1B
8B
54,938 26
55,847 27
58,9332 28
58,71 29
12
2B
63,54 30
13
12,01115 7
14,0067 8
15,9994 9
18,9984 10
20,183
B
C
N
O
F
Ne
BORO
CARBONO
NITROGÊNIO
OXIGÊNIO
FLÚOR
NEÔNIO
26,9815 14
28,086 15
30,9738 16
32,064 17
35,453 18
39,948
Al
Si
P
S
Cl
Ar
ALUMÍNIO
SILÍCIO
FÓSFORO
ENXOFRE
CLORO
ARGÔNIO
65,37 31
69,72 32
72,59 33
74,922 34
78,96 35
79,909 36
83,80
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
POTÁSSIO
CÁLCIO
ESCÂNDIO
TITÂNIO
VANÁDIO
CRÔMIO
MANGANÊS
FERRO
COBALTO
NÍQUEL
COBRE
ZINCO
GÁLIO
GERMÂNIO
ARSÊNIO
SELÊNIO
BROMO
CRIPTÔNIO
37
85,47 38
87,62 39
88,905 40
91,22 41
92,906 42
95,94 43
(97) 44
101,07 45
102,905 46
106,4 47
107,870 48
112,40 49
114,82 50
118,69 51
121,75 52
127,60 53
126,904 54
131,30
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
RUBÍDIO
ESTRÔNCIO
ÍTRIO
ZIRCÔNIO
NIÓBIO
MOLIBDÊNIO
TECNÉCIO
RUTÊNIO
RÓDIO
PALÁDIO
PRATA
CÁDMIO
ÍNDIO
ESTANHO
ANTIMÔNIO
TELÚRIO
IODO
XENÔNIO
55
87
132,905 56
137,34 71
174,97 72
178,49 73
180,948 74
183,85 75
186,2 76
190,2 77
192,2 78
195,09 79
196,967 80
200,59 81
204,37 82
207,19 83
208,98 84
(210) 85
(210) 86
(222)
Cs
Ba
Lu
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
CÉSIO
BÁRIO
LUTÉCIO
HÁFNIO
TÂNTALO
TUNGSTÊNIO
RÊNIO
ÓSMIO
IRÍDIO
PLATINA
OURO
MERCÚRIO
TÁLIO
CHUMBO
BISMUTO
POLÔNIO
ASTATO
RADÔNIO
(223) 88
(226) 103
(260) 104
(261) 105
(262) 106
(263) 107
(262) 108
(265) 109
(266) 110
(269) 111
(272) 112
[113]
(277)
Fr
Ra
Lr
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Uun
Uuu
Uub
Uut
FRÂNCIO
RÁDIO
LAURÊNCIO
RUTHERFÓRDIO
DÚBNIO
SEABÓRGIO
BÓHRIO
HÁSSIO
MEITNÉRIO
UN-UN-NILIUM
UN-UN-UNIUM
UN-UN-BIUM
UN-UN-TRIUM
[119]
[120]
Uue
Ubn
UN-UN-ENNIUM
UN-BI-NILIUM
Lantanídios
138,91 58
Uup
(289)
Uuh
UN-UN-QUADIUM UN-UN-PENTIUM UN-UN-HEXIUM
Metais
140,12 59
140,907 60
144,24 61
(147) 62
150,35 63
151,96 64
157,25 65
158,924 66
162,50 67
164,930 68
167,26 69
168,934 70
173,04
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
CÉRIO
PRASEODÍMIO
NEODÍMIO
PROMÉCIO
SAMÁRIO
EURÓPIO
GADOLÍNIO
TÉRBIO
DISPRÓSIO
HÓLMIO
ÉRBIO
TÚLIO
ITÉRBIO
(227) 90
232,038 91
(231) 92
238,03 93
(237) 94
(239) 95
(243) 96
(247) 97
(247) 98
(251) 99
(254) 100
(257) 101
(256) 102
(259)
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
ACTÍNIO
TÓRIO
PROTACTÍNIO
URÂNIO
NETÚNIO
PLUTÔNIO
AMERÍCIO
CÚRIO
BERQUÉLIO
CALIFÓRNIO
EINSTÊNIO
FÉRMIO
MENDELÉVIO
NOBÉLIO
[121]
(121-152)
Uuq
116
LANTÂNIO
89
Superactinídios
[115]
(285)
[153]
57
Actinídios
114
Ubu
UN-BI-UNIUM
[117]
Uus
118
(293)
Uuo
UN-UN-SEPTIUM UN-UN-OCTIUM
Questão 1
Leia o texto que segue e responda às questões abaixo.
CAMADA DE OZÔNIO E CFC
A camada de ozônio, O3, na estratosfera terrestre, a 17 quilômetros de altitude,
filtra os raios ultravioletas provenientes do sol, que podem causar mudanças climáticas
e até câncer de pele. No final dos anos 70, cientistas constataram a presença de um
“buraco” na camada de ozônio. Constataram que esse buraco na camada protetora era
uma ameaça real à vida do planeta. Acredita-se que ele é causado por grandes
concentrações de compostos químicos industriais, denominados, em conjunto
clorofluorcarbonetos (CFCs), conhecidos também como gás freon. Os CFCs são usados
em grande escala como propelente em aerossóis, em sistemas de refrigeração e em
produtos de limpeza. Três CFCs muito utilizados são: o freon – 11, CCl3F ; o freon–12,
CCl2F2 ; e o freon–13, CClF3. O cloro dos CFCs é transformado em monóxido de cloro,
ClO, que ataca o ozônio, destruindo-o. Um agente protetor do ozônio é o metano, CH4,
que reage com o cloro de freon, não deixando que este ataque a camada de ozônio.
Felizmente, nos últimos anos vêm surgindo medidas restritivas ao uso dos CFCs.
COSTA, Maria Claudia; SANTOS, Gilson Oliveira. Química: a visão do presente. Belo Horizonte: Lê. P. 265. [Adaptado].
Tendo em vista as informações acima:
a) Escreva as fórmulas estruturais para o ozônio, o freon-12 e o freon-13.
b) Dê a nomenclatura oficial dos freons 12 e 13.
c) No texto existe alguma referência a substância que possua molécula apolar? Caso exista, escreva sua fórmula
estrutural e seu nome.
3
Questão 2
Leia as cartas abaixo.
Manchester, 25 de março de 1913.
Copenhaguen, 6 de março de 1913.
Caro Professor Rutherford,
Caro Dr. Bohr,
[...] envio o primeiro capítulo do meu trabalho
sobre a constituição dos átomos. Nos últimos
tempos, tenho conseguido bons progressos no meu
trabalho e penso ter obtido êxito na extensão das
considerações utilizadas em alguns fenômenos
diferentes, tais como a emissão dos espectros de
raias, [...].
Espero que concorde em que adotei um ponto
de vista razoável em relação à questão delicada da
utilização simultânea da antiga mecânica e dos
novos pressupostos introduzidos pela teoria da
radiação de Planck. Estou ansioso por saber o que
pensa de tudo isso. [...]
Recebi esta manhã o manuscrito emendado
do seu artigo, que li outra vez. Penso que os
aditamentos são excelentes e parecem perfeitamente
razoáveis, [...]
Muito sinceramente, seu
E. Rutherford
Muito sinceramente seu,
Niels Bohr
COSTA, Maria Claudia; SANTOS, Gilson Oliveira. Química: uma visão do presente. Belo Horizonte: Ed. Lê, p. 117.
A propósito dos conhecimentos produzidos por esses cientistas, responda às seguintes questões:
a) Enumere três postulados que expliquem o modelo atômico de Bohr.
b) Descreva a experiência de Rutherford acerca da descoberta do núcleo do átomo e aponte as falhas nela
encontradas.
4
Questão 3
Leia o texto abaixo.
Ácido sulfúrico, H2SO4 (conc.): líquido incolor, oleoso, muito corrosivo; ácido forte, oxidante e
higroscópico (absorve água do ar). O contato com a pele provoca a destruição dos tecidos, pois o ácido
sulfúrico carboniza a matéria orgânica. A reação abaixo mostra, como exemplo, a ação do ácido sulfúrico sobre
a sacarose (açúcar comum):
H 2 SO4 ( aq )
1C12H22O11(s) 
→ 12C (s) + 11H2O (l)
A inalação de vapores pode causar perda de consciência e sérios prejuízos pulmonares. A dissolução em
água é altamente exotérmica. Por isso, para preparar uma solução de ácido sulfúrico deve-se adicionar
lentamente o ácido à água e nunca fazer o contrário.
FONSECA, Marta Reis Marques da. Completamente química: química geral. São Paulo: FTD, 2001. p..585.
Responda às seguintes questões:
a) Escreva as equações balanceadas das reações de neutralização total e parcial do ácido súlfurico com o
hidróxido de sódio.
b) Explique por que, ao se preparar uma solução de ácido sulfúrico, deve-se adicionar o ácido à água, e não o
contrário.
Questão 4
O calor de combustão da sacarose (C12H22O11) é igual a 4,00 Kcal/g, sob pressão constante.
DADOS: C = 12u; H = 1u; O = 16u.
a) Escreva a reação química da combustão da sacarose.
b) Calcule o valor de ∆H em Kcal/mol de sacarose, sob pressão constante.
5
Questão 5
A concentração de uma solução é expressa relacionando-se a quantidade de soluto existente em uma
quantidade padrão de solução ou ainda em uma quantidade padrão de solvente.
O que distingue cada expressão de concentração são as diferentes grandezas que se relacionam. Por
exemplo: massa do soluto em relação ao volume da solução; número de mols do soluto em relação à massa do
solvente e assim por diante.
Na preparação de 2 litros de uma solução de ácido acético, foi gasto 0,60 grama da referida substância.
Com base nos dados acima, responda:
a) Qual a concentração da solução em mol/L?
b) Qual o pH dessa solução? Para efeito de cálculo, considere α = 2%
DADO: log 2 = 0,3
Questão 6
A cada temperatura, a velocidade de uma reação é diretamente proporcional ao produto das concentrações
molares dos reagentes, elevadas a expoentes determinados experimentalmente.
A uma dada temperatura, realizou-se a seguinte reação:
2 H2 (g) + 2 NO (g) → N2 (g) + 2 H2O (l)
Mediu-se a variação da concentração dos reagentes em função da velocidade da reação, obtendo-se os
resultados abaixo:
Experiência [H2] [NO] Velocidade
I
2
6
40
II
1
6
20
III
6
2
12
IV
6
1
3
De acordo com os dados experimentais mostrados no quadro acima,
a) determine a expressão da velocidade para a reação anteriormente descrita.
b) calcule a ordem da reação.
6
O texto a seguir refere-se às questões 7 e 8:
O abacaxi é uma das frutas tropicais mais populares do mundo. Do abacaxi pode-se
extrair a bromelina, uma enzima que degrada proteínas. Inúmeras pesquisas foram realizadas a
respeito da ação dessa enzima e mostram que ela pode ajudar a curar, a reduzir inflamações e a
melhorar a digestão.
Questão 7
OS MIL USOS DA BROMELINA, TIRADA DA CASCA DO ABACAXI
Estudo desenvolvido pela área de química da Faculdade de Engenharia Industrial, FEI, de São Paulo, e
que conquistou o prêmio Marcius Giorgetti, atribuído pela USP, poderá ter aplicações práticas na indústria
farmacêutica e alimentícia. Da casca e do talo do abacaxi (resíduos industriais desprezados, classificados como
lixo), foi extraída a bromelina, enzima considerada extremamente útil aos laboratórios de pesquisa química e
biotecnológica. “A bromelina é um produto nobre, que tem numerosas funções – por exemplo, ela ajuda a
amaciar o couro e a tornar a soja mais digerível”, informa a professora Adriana Lucarini, coordenadora do
projeto que as estudantes Ana Cláudia Cesar e Regiane Silva iniciaram em 1996, quando cursavam o quarto
ano da faculdade. “A bromelina também é utilizada pela indústria de bebidas: entre outras coisas, ela serve
para manter a coloração da cerveja”, completa Lucarini.
galileu.globo.com/edic/90/hoje1.htm
As enzimas proteolíticas, proteases ou proteinases pertencem ao grupo das hidrolases, as quais têm em
comum o envolvimento da água na formação do produto. As proteinases catalisam a reação de hidrólise das
proteínas, ocorrendo a transferência de componentes do substrato para a água. A hidrólise de um polipeptídeo
também pode ser conseguida na ausência de proteinases em meio ácido.
Exemplo de uma reação de hidrólise química de um polipeptídeo:
H3C
O
CH3 O
H2N CH
C
N
H
CH2
C
CH3
CH
N
H
CH3
H3C
O
CH C
OH
H+
H2O
O
CH3
H2N
CH
C
OH
CH
O
+ H2N CH2
Considerando as informações acima,
a) explique por que as proteínas são chamadas de macromoléculas;
b) qual é o nome dado à ligação-alvo na reação de hidrólise do polipeptídeo?
c) a que classe pertencem as moléculas que são os produtos da reação?
C
OH
+
H2N
HC
O
C
OH
7
Questão 8
UMA ALTERNATIVA AOS AINES NO TRATAMENTO DA OSTEOARTRITE
Enzimas proteolíticas apresentam efeito analgésico, que tem sido atribuído a sua atividade
antiinflamatória, além de uma ação direta no nociceptor. Um estudo realizado em 37 pacientes com osteoartrite
do joelho comparou os efeitos da administração oral diária de comprimidos de enzimas (bromelina, tripsina e
rutina, Phlogenzym®) ou de diclofenaco durante três semanas. A dor e a função do joelho apresentaram
melhoras similares ao longo do tempo nos dois tratamentos. Com base em avaliações globais independentes,
feitas pelos médicos e pelos pacientes, 94,4% dos pacientes tratados com enzimas orais e 89,2% dos pacientes
tratados com diclofenaco classificaram seu tratamento como “muito bom” ou “bom”. Como o uso de AINEs*,
mas não de enzimas, está associado a risco de desenvolvimento de problemas gastrointestinais, o tratamento
com enzimas orais pode ser considerado uma alternativa eficaz aos AINEs.
*Antiinflamatórios não esteroidais
Wien Med Wochenschr, 149(21-22):577-80, 1999
http://www.dol.inf.br/Html/Bau/Bau-1-9.Html
a) O diclofenaco de sódio, de fórmula estrutural
, é um AINE.
Dê a sua fórmula molecular, sua massa molecular e cite quais são as funções orgânicas presentes.
b) Explique o que são esteróides.
8
Questão 9
Os polímeros poliamida se originam da polimerização do sal nylon e, sob a forma virgem (sem cargas),
se destinam a diversas aplicações têxteis e industriais (fios técnicos, plásticos automobilísticos, eletroeletrônicos
e outros).
PA 66 é um polímero de termoplástico alifático. Sua síntese se baseia na condensação dos monômeros
hexametilenodiamina (HMD) e ácido adípico (AdOH).
http://www.rhodia-fiosindustriais.com.br/
Considerando o texto acima, responda:
a) O que são polímeros?
b) O que significa o termo “alifático”? Explique, utilizando fórmulas químicas.
Questão 10
A alquilação de Friedel–Crafts é a reação que ocorre entre aromáticos e haletos orgânicos. Essa reação
recebe este nome por ter sido descoberta pelo americano James Crafts e pelo francês Charles Friedel, em 1877.
Um mol de um hidrocarboneto aromático de fórmula C6H6 reage com um mol de cloro-metano,
produzindo um mol de ácido clorídrico e um mol de um composto orgânico aromático alquilado, de fórmula
molecular C7H8.
a) Escreva a fórmula estrutural e o nome do hidrocarboneto aromático de fórmula C6H6.
b) Escreva a equação química que representa a reação descrita no enunciado.
c) Identifique o nome do composto orgânico produzido na reação.
9