FUVEST 2009

Questão 44760

(FUVEST - 2009 - 1 FASE) 

Considere uma solução aquosa diluída de ácido acético (HA), que é um ácido fraco, mantida a 25ºC. A alternativa que mostra corretamente a comparação entre as concentrações, em mol/L, das espécies químicas presentes na solução é

Dados, a 25ºC : Constante de ionização do HA:

Produto iônico da água:

Constantes de equilíbrio com concentrações em mol/L

Questão 44761

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 5)

A aparelhagem, representada na figura, permite produzir acetileno (etino), a partir de carbeto de cálcio (), por reação com água, utilizando-se, em seguida, o acetileno para produzir benzeno. Essa última reação ocorre usando-se ferro como catalisador, sob aquecimento.

a) A primeira etapa desse processo consiste na reação de carbeto de cálcio com água. Escreva a equação química balanceada que representa essa transformação.

b) A segunda etapa desse processo consiste na transformação catalisada de acetileno em benzeno. Escreva a equação química balanceada dessa reação.

c) Para a produção de benzeno, a partir de carbeto de cálcio, utilizando a aparelhagem acima, que substâncias devem ser colocadas, quais se formam ou são recolhidas nas partes A, B, C, D e E da figura? Responda, preenchendo a tabela da folha de respostas.

Dados: estados físicos nas condições ambientes

acetileno ....................... gás

benzeno ........................ líquido

Questão 44762

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 6)

 A reação de hidratação de alguns alcinos pode ser representada por

em que R e R1 são dois grupos alquila diferentes.

a) Escreva as fórmulas estruturais dos isômeros de fórmula que sejam hexinos de cadeia aberta e não ramificada.

b) A hidratação de um dos hexinos do item anterior produz duas cetonas diferentes, porém isoméricas. Escreva a fórmula estrutural desse alcino e as fórmulas estruturais das cetonas assim formadas.

c) A hidratação do hex-3-ino (3-hexino) com água monodeuterada (HOD) pode ser representada por:

Escreva as fórmulas estruturais de X, Y e Z. Não considere a existência de isomeria cis-trans.

Questão 44763

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 7)

O titânio pode ser encontrado no mineral ilmenita, . O metal ferro e o óxido de titânio (IV) sólido podem ser obtidos desse mineral, a partir de sua reação com monóxido de carbono. Tal reação forma, além dos produtos indicados, um composto gasoso.

a) Escreva a equação química balanceada da reação da ilmenita com monóxido de carbono, formando os três produtos citados.

b) Um outro método de processamento do mineral consiste em fazer a ilmenita reagir com cloro e carvão, simultaneamente, produzindo cloreto de titânio (IV), cloreto de ferro (III) e monóxido de carbono. Considere que, na ilmenita, o estado de oxidação do ferro é +2. Preencha a tabela da folha de respostas, indicando, para a reação descrita neste item, todos os elementos que sofrem oxidação ou redução e também a correspondente variação do número de oxidação.

c) Que massa de ferro pode ser obtida, no máximo, a partir de 1,0 x 10³ mols de ilmenita? Mostre os cálculos.

Dados: massas molares (g/mol)

O ...... 16

Ti ...... 48

Fe ..... 56

Questão 44764

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 8)

 Aminas primárias e secundárias reagem diferentemente com o ácido nitroso:

a) A liberação de N2(g), que se segue à adição de HNO2, permite identificar qual dos seguintes aminoácidos? Explique sua resposta.

Uma amostra de 1,78 g de certo D-aminoácido (isto é, um aminoácido no qual o grupo amino esteja ligado ao carbono vizinho ao grupo ) foi tratada com , provocando a liberação de nitrogênio gasoso. O gás foi recolhido e, a 25ºC e 1 atm, seu volume foi de 490 mL.

b) Utilizando tais dados experimentais, calcule a massa molar desse D-aminoácido, considerando que 1 mol de D-aminoácido produz 1 mol de nitrogênio gasoso.

c) Escreva a fórmula estrutural plana desse D-aminoácido, sabendo-se que, em sua estrutura, há um carbono assimétrico.

Dados: a 25ºC e 1 atm, volume molar = 24,5 L/mol ;

massas molares (g/mol): H ..... 1 ;

C ...... 12 ;

N ...... 14 ;

O ...... 16.

Questão 44765

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 9)

Na chamada condensação aldólica intermolecular, realizada na presença de base e a uma temperatura adequada, duas moléculas de compostos carbonílicos (iguais ou diferentes) reagem com formação de um composto carbonílico insaturado. Nessa reação, forma-se uma ligação dupla entre o carbono carbonílico de uma das moléculas e o carbono vizinho ao grupo carbonila da outra, com eliminação de uma molécula de água.

Analogamente, em certos compostos di-carbonílicos, pode ocorrer uma condensação aldólica intramolecular, formando-se compostos carbonílicos cíclicos insaturados.

a) A condensação aldólica intramolecular do composto di-carbonílico pode produzir duas ciclopentenonas ramificadas, que são isoméricas. Mostre as fórmulas estruturais planas desses dois compostos.

b) A condensação aldólica intramolecular de determinado composto di-carbonílico, X, poderia produzir duas ciclopentenonas ramificadas. No entanto, forma-se apenas a cis-jasmona, que é a mais estável. Mostre a fórmula estrutural plana do composto X.

Questão 44766

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 10)

Pilocarpina (P) é usada no tratamento do glaucoma. Em meio alcalino, sofre duas reações simultâneas: isomerização, formando iso-pilocarpina (i-P) e hidrólise, com formação de pilocarpato (). Em cada uma dessas reações, a proporção estequiométrica entre o reagente e o produto é de 1 para 1.

Num experimento, a 25ºC, com certa concentração inicial de pilocarpina e excesso de hidróxido de sódio, foram obtidas as curvas de concentração de i-P e  PA em função do tempo, registradas no gráfico. Considere que, decorridos 200 s, a reação se completou, com consumo total do reagente pilocarpina.

a) Para os tempos indicados na tabela da folha de respostas, complete a tabela com as concentrações de i-P e .

b) Complete a tabela com as concentrações do reagente P.

c) Analisando as curvas do gráfico, qual das duas reações, a de isomerização ou a de hidrólise, ocorre com maior velocidade? Explique.

Questão 44787

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 5)

Um grande cilindro, com ar inicialmente à pressão P1 e temperatura ambiente (T1 = 300 K), quando aquecido, pode provocar a elevação de uma plataforma A, que funciona como um pistão, até uma posição mais alta. Tal processo exemplifica a transformação de calor em trabalho, que ocorre nas máquinas térmicas, à pressão constante. Em uma dessas situações, o ar contido em um cilindro, cuja área da base S é igual a 0,16 m2 , sustenta uma plataforma de massa MA =160 kg a uma altura H1 = 4,0 m do chão (situação I). Ao ser aquecido, a partir da queima de um combustível, o ar passa a uma temperatura T2, expandindo-se e empurrando a plataforma até uma nova altura H2 = 6,0 m (situação II). Para verificar em que medida esse é um processo eficiente, estime:

a) A pressão P1 do ar dentro do cilindro, em pascals, durante a operação.

b) A temperatura T2 do ar no cilindro, em kelvins, na situação II.

c) A eficiência do processo, indicada pela razão R = Ep/Q, onde Ep é a variação da energia potencial da plataforma, quando ela se desloca da altura H1 para a altura H2, e Q, a quantidade de calor recebida pelo ar do cilindro durante o aquecimento.

NOTE E ADOTE: PV = nRT; Patmosférica = P0 = 1,00 x 105 Pa; 1 Pa = 1 N/m² Calor específico do ar a pressão constante Cp =1,0 x 103 J/(kg•K) Densidade do ar a 300 K = 1,1 kg/m3

Questão 44788

(FUVEST - 2009 - 2 fase - Questão 6)

Em um grande tanque, uma haste vertical sobe e desce continuamente sobre a superfície da água, em um ponto P, com freqüência constante, gerando ondas, que são fotografadas em diferentes instantes. A partir dessas fotos, podem ser construídos esquemas, onde se representam as cristas (regiões de máxima amplitude) das ondas, que correspondem a círculos concêntricos com centro em P. Dois desses esquemas estão apresentados ao lado, para um determinado instante t0 = 0 s e para outro instante posterior, t = 2 s. Ao incidirem na borda do tanque, essas ondas são refletidas, voltando a se propagar pelo tanque, podendo ser visualizadas através de suas cristas. Considerando tais esquemas:

a) Estime a velocidade de propagação V, em m/s, das ondas produzidas na superfície da água do tanque.

b) Estime a freqüência f, em Hz, das ondas produzidas na superfície da água do tanque.

c) Represente, na folha de respostas, as cristas das ondas que seriam visualizadas em uma foto obtida no instante t = 6,0 s, incluindo as ondas refletidas pela borda do tanque.

Questão 44969

(FUVEST - 2009 - 1 FASE) Há um ano, Bruno comprou uma casa por R$ 50.000,00. Para isso, tomou emprestados R$ 10.000,00 de Edson e R$ 10.000,00 de Carlos, prometendo devolver-lhes o dinheiro, após um ano, acrescido de 5% e 4% de juros, respectivamente.

A casa valorizou 3% durante este período de um ano. Sabendo-se que Bruno vendeu a casa hoje e pagou o combinado a Edson e Carlos, o seu lucro foi de