Prova de Química da Fuvest 2017 Resolvida
11) Muitos medicamentos analgésicos contêm, em sua formulação, o ácido acetilsalicílico, que é considerado um ácido fraco (constante de ionização do ácido acetilsalicílico = 3,2 x 10⁻⁴). A absorção desse medicamento no estômago do organismo humano ocorre com o ácido acetilsalicílico em sua forma não ionizada.
a) A equação da ionização está escrita abaixo.
b)
c) Podemos considerar que a concentração de e
será igual durante a ionização.
Substituindo este valor na equação da constante de equilíbrio poderemos achar a concentração de .
d) O fármaco é melhor absorvido na sua forma não ionizada. Em pH gástrico o equilíbrio será deslocado no sentido em que há consumo de já que o pH gástrico é ácido o que iria deslocar o equilíbrio para o sentido da espécie não ionizada.
12) Os pneus das aeronaves devem ser capazes de resistir a impactos muito intensos no pouso e bruscas alterações de temperatura. Esses pneus são constituídos de uma câmara de borracha reforçada, preenchida com o gás nitrogênio (N₂) a uma pressão típica de 30 atm a 27 o C. Para a confecção dessa câmara, utiliza-se borracha natural modificada, que consiste principalmente do poli-isopreno, mostrado a seguir:
a) Como o volume é mantido constante, podemos usar da equação de Charles e de Gay-Lussac para descobrir qual a pressão durante o voo.
b) Podemos utilizar da equação de Clapeyron para resolver este problema.
c) A fórmula do isopreno é a seguinte:
13) Uma das formas de se medir temperaturas em fase gasosa é por meio de reações com constantes de equilíbrio muito bem conhecidas, chamadas de reações-termômetro. Uma dessas reações, que ocorre entre o ânion tiofenolato e o 2,2,2-trifluoroetanol, está representada pela equação química
a)
A consntate de equilíbrio de uma reação química (K) é calculada da seguinte forma:
Percebemos que com o aumento da temperatura o valor da constante de equilibrio diminuiu, dessa forma podemos concluir que a concentração de produtos também diminui . Assim, nota-se que a reação de conversão dos reagentes em produtos foi desfavorecida pelo aumento da temperatura, caracterísica de uma reação exotérmica.
b) A carga negativa do átomo de enxofre é atraída pela carga parcial positiva do átomo de hidrogênio nesse composto, os elétrons da ligação OH estão atráidos pela elétronegatividade do grupo CF3 e do prório oxigênio gerando as cargas parciais , como demonstrado abaixo:
14) O Brasil produziu, em 2014, 14 milhões de toneladas de minério de níquel. Apenas uma parte desse minério é processada para a obtenção de níquel puro. Uma das etapas do processo de obtenção do níquel puro consiste no aquecimento, em presença de ar, do sulfeto de níquel (Ni₂S₃), contido no minério, formando óxido de níquel (NiO) e dióxido de enxofre (SO₂). O óxido de níquel é, então, aquecido com carvão, em um forno, obtendo-se o níquel metálico. Nessa última etapa, forma se, também, dióxido de carbono (CO₂).
As reações descritas no texto são:
a) Primeiro calcula-se a massa de minério que foi destinada ao processo de obtenção de Ni puro.
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Em seguida, calcula-se a massa de Ni puro obtida.
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Agora calcula-se a massa de carvão utilizada usando da proporção das equações químicas que ocorrem no processo.
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b) O é um dos principais causadores da chuva ácida enquanto que o
é um dos gases do efeito estufa e o aumento da sua concentração pode agravar este efeito fazendo com que as temperaturas da Terra fiquem cada vez mais altas.
15) Para estudar a velocidade da reação entre carbonato de cobre (CuCO₃) e ácido nítrico (HNO₃), foram feitos três experimentos, em que o volume de dióxido de carbono (CO₂) produzido foi medido em vários intervalos de tempo. A tabela apresenta as condições em que foram realizados esses experimentos. Nos três experimentos, foram utilizadas massas idênticas de carbonato de cobre e a temperatura foi mantida constante durante o tempo em que as reações foram acompanhadas.
a)
b) Experimento 3 tem maior número de mols de ácido nítrico adcionados, logo produzirá mais CO2, experimento 1 e 2 produziram a mesma quantidade de CO2 por possuierem o mesmo números de mols de ácido nitrico entretanto no 1 a velocidade da reação é maior devido a maior concentração.
c) O reagente em execesso é o CuCO3 , é possível concluir isso graças ao experimento 3 que produziu mais CO2 apenas com adição de ácido nitrico , isso demonstra que quem estava limitando a reação era o ácido nítrico.
16) Um estudante realizou em laboratório a reação de hidrólise do cloreto de terc-butila ((CH₃)₃CCℓ) para produzir terc-butanol. Para tal, fez o seguinte procedimento: adicionou 1 mL do cloreto de terc-butila a uma solução contendo 60 % de acetona e 40 % de água, em volume. Acrescentou, ainda, algumas gotas de indicador universal (mistura de indicadores ácido-base). Ao longo da reação, o estudante observou a mudança de cor: inicialmente a solução estava esverdeada, tornou se amarela e, finalmente, laranja.
Reação de hidrólise:
b) Como ocorre a formação de ácido clorídrico durante a reação é possível concluir que o meio se acidificou , dessa forma o pH diminuiu.
c) Ao diminuir a concentração de um dos reagentes a velocidade da reação também diminuí, como nesse caso a água não é o solvente principal a velocidade da reação está relacionada a sua concentração, como sua concentração diminuíu a velocidade da reação também diminuíu,