segunda-feira, 28 de novembro de 2011

Vestibular UPF 2012/01


1. No fim do século XIX, o físico neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937) foi convencido por J. J. Thomson a trabalhar com o fenômeno então recentemente descoberto: a radioatividade. Seu trabalho permitiu a elaboração de um modelo atômico que possibilitou o entendimento da radiação emitida pelos átomos de urânio, polônio e rádio. Aos 26 anos de idade, Rutherford fez sua maior descoberta. Estudando a emissão de radiação de urânio e do tório, observou que existem dois tipos distintos de radiação: uma que é rapidamente absorvida, que denominamos radiação alfa (a), e uma com maior poder de penetração, que denominamos radiação beta (b).

Sobre a descoberta de Rutherford podemos afirmar ainda:

I. A radiação alfa é atraída pelo polo negativo de um campo elétrico.
II. O baixo poder de penetração das radiações alfa decorre de sua elevada massa.
III. A radiação beta é constituída por partículas positivas, pois se desviam para o polo negativo do campo elétrico.
IV. As partículas alfa são iguais a átomos de hélio que perderam os elétrons.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões):

a) I, apenas
b) I e II
c) III, apenas
d) I, II e IV
e) II e IV

2. A corrosão metálica é a oxidação não desejada de um metal. Ela diminui a vida útil de produtos de aço, tais como pontes e automóveis, e a substituição do metal corroído acarreta, todos os anos, grande gasto de dinheiro em todo o mundo. A corrosão é um processo eletroquímico, e a série eletroquímica nos dá uma indicação de por que a corrosão ocorre e como pode ser prevenida. Para a proteção de certas peças metálicas podem-se colocar pedaços de outro metal usado como metal de sacrifício. Assim, considerando alguns metais com seus respectivos potenciais-padrão de redução:

Mg2+(aq) + 2e-   à Mg(s)             (E0 = -2,38 V)
Al3+(aq) + 3e-     à Al(s)               (E0 = -1,68 V)
Zn2+(aq) + 2e-    à  Zn(s)             (E0 = -0,76 V)
Pb2+(aq) + 2e-    à  Pb(s)             (E0 = -0,13 V)
Cu2+(aq) + 2e-   à  Cu(s)             (E0 = +0,34 V)
Ag+(aq) + 1e-     à  Ag(s)              (E0 = +0,80 V)

Qual o mais adequado para ser usado como metal de sacrifício se a peça a ser protegida for de alumínio?
a) Ag(s)
b) Zn(s)
c) Pb(s)
d) Cu(s)
e) Mg(s)

3. Julgue os itens abaixo em verdadeiros (V) ou falsos (F):
I. (__) O modelo que explica a condutividade elétrica da grafite é ela apresentar dois tipos de ligações covalentes. Formando os planos de átomos, temos uma ligação semelhante à encontrada no diamante e em outros sólidos covalentes. Entre os planos, temos outro tipo de ligação covalente, mais fraca, cujos elétrons têm liberdade para se movimentar por toda a estrutura.
II. (__) Existem as ligações de hidrogênio intermoleculares, mas também as ligações de hidrogênio intramoleculares. Estas últimas conferem, por exemplo, estruturas tridimensionais muito precisas às moléculas dos ácidos nucleicos e proteínas.
III. (__) Se compararmos hidrocarbonetos de mesma massa molar, os compostos de cadeia linear têm temperaturas de fusão e de ebulição menores que os de cadeia ramificada.
IV. (__) Toda vez que se forma uma ligação química, a energia do sistema diminui. Essa diminuição corresponde a uma liberação de energia do sistema para a vizinhança. A quantidade de energia liberada é conhecida como energia de ligação.
V. (__) Numa reação endotérmica, a energia necessária para quebrar as ligações existentes nas espécies reagentes é maior que a energia liberada na formação das ligações dos produtos.
Assinale a alternativa que representa a ordem correta de cima para baixo:
a) V, F, F, F, V
b) V, V, F, V, V
c) F, V, V, V, F
d) V, F, F, V, V
e) F, F, F, V, V

4. Para a completa neutralização do ácido acético (ácido etanoico) presente em 10,0 mL de vinagre foram consumidos 25 mL de uma solução que contém 0,50 mol.L-1 de hidróxido de sódio. Calcule a massa de ácido acético contida em 1 L de vinagre. Dados: Massa atômica: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23
A alternativa que apresenta corretamente a massa de ácido acético presente em 1 L de vinagre é:
a) 75 g
b) 7,5 g
c) 1,25 g
d) 12,5 g
e) 48 g

5.  Compreender o comportamento ácido básico das espécies químicas em solução aquosa é de fundamental importância não somente para o entendimento do que ocorre em laboratórios, mas também diariamente ao nosso redor. Apenas como um dos exemplos tem-se o que ocorre no interior da boca e aparelho digestivo, onde essas espécies afetam o sabor, a qualidade e a digestão de nossa comida.
Abaixo são apresentados valores de constantes de ionização ácida (Ka) de espécies químicas em água a 25 ºC.

Espécie Química
Ka
Ácido fluorídrico
7,0 x 10-4
Ácido etanóico
1,8 x 10-5
Fenol
1,3 x 10-10
Ácido carbônico
4,3 x 10-7
Metilamina
2,8 x 10-11
Íon amônio
5,6 x 10-10

Considerando os valores de constantes de ionização ácida das referidas espécies químicas, avalie as afirmativas como verdadeiras (V) ou falsas (F).
I. (__) O ácido etanoico apresenta o menor caráter ácido entre as espécies químicas listadas na tabela.
II. (__) O fenol apresenta caráter básico mais acentuado dentre as espécies químicas listadas na tabela.
III. (__) Uma solução de fenol em água apresenta maior caráter ácido do que uma solução de metilamina em água.
IV. (__) O ácido fluorídrico é a espécie que apresenta maior caráter ácido entre as espécies listadas na tabela.
V. (__) Em relação ao comportamento básico, podemos afirmar que o íon amônio apresenta maior caráter que o ácido fluorídrico e menor do que a metilamina.

Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta de cima para baixo.

a) F, V, F, V, V
b) F, V, F, V, F
c) F, F, V, F, V
d) V, F, V, F, V
e) F, F, V, V, V

6. Moléculas como a água (H2O) e na amônia (NH3) apresentam polaridade acentuada, no entanto moléculas como (BeCl2) e (BCl3) são apolares. A explicação para esse comportamento se encontra centrada na forma como ocorre a disposição dos átomos ligantes em torno do átomo central, sendo que a forma geométrica da molécula irá depender da configuração eletrônica do átomo central.
Dados:
Be [He] 2s2
B [He] 2s2 2p1
N [He] 2s22p3
O [He] 2s22p4

Com relação às moléculas citadas, assinale a alternativa correta.

a) A molécula de água apresenta geometria linear com o átomo de oxigênio no centro e formando um ângulo de 180° com os dois átomos de hidrogênio, ao passo que a amônia apresenta geometria trigonal com ângulo de 104°5’ entre os átomos de hidrogênio, nitrogênio e hidrogênio.
b) A molécula de amônia apresenta geometria trigonal com o átomo de nitrogênio no centro e formando ângulos de 120° com os átomos de hidrogênio, ao passo que a molécula de água apresenta geometria linear com ângulo de 180° entre os átomos de hidrogênio, oxigênio e hidrogênio.
c) A molécula de amônia apresenta geometria piramidal com o átomo de nitrogênio no centro e formando ângulos de 107° com os átomos de hidrogênio, ao passo que a molécula de água apresenta geometria angular com ângulo de 104°5’ entre os átomos de hidrogênio, oxigênio e hidrogênio.
d) A molécula de amônia apresenta geometria piramidal com o átomo de nitrogênio no centro e formando ângulos de 109°28’ com os átomos de hidrogênio, ao passo que a molécula de água apresenta geometria linear com ângulo de 104°5’ entre os átomos de hidrogênio, oxigênio e hidrogênio.
e) A molécula de água apresenta geometria angular com o átomo de oxigênio formando um ângulo de 104°5’ com os dois átomos de hidrogênio, ao passo que a molécula de amônia apresenta geometria trigonal com ângulo de 120° entre os átomos de hidrogênio, nitrogênio e hidrogênio.

7. A temperatura de ebulição (T.E. a 1 atm) tem relação com a massa molar dos compostos. Assinale a alternativa em que as substâncias estão apresentadas em ordem crescente de suas temperaturas de ebulição:
a) eteno, propeno, hept-1-eno, but-1-eno
b) eteno, propeno, but-1-eno, hept-1-eno
c) hept-1-eno, propeno, but-1-eno, eteno
d) hept-1-eno, but-1-eno, propeno, eteno
e) eteno, but-1-eno, propeno, hept-1-eno

8. Aminas e amidas são funções orgânicas nitrogenadas muito importantes, sendo suas substâncias comumente encontradas em muitos organismos vivos, com propriedades peculiares. No caso das aminas destacam-se a dopamina e a serotonina, responsáveis por informações
químicas do sistema nervoso; por sua vez, as amidas, como a ureia e o ácido úrico, são matérias-primas bastante utilizadas em laboratórios químicos e farmacêuticos para a produção de outros materiais.

A respeito destes grupos de compostos orgânicos assinale a alternativa que apresenta uma afirmativa incorreta:

a) Aminas com até 5 átomos de carbono na molécula, inclusive as terciárias, são compostos orgânicos insolúveis em água devido à existência de carbonos tetraédricos em sua estrutura, o que torna estas moléculas apolares.
b) Uma amina primária apresenta apenas um átomo de hidrogênio substituído; secundária é aquela que apresenta dois átomos de hidrogênio substituídos, e uma amina terciária, três átomos de hidrogênio substituídos.
c) Amidas mais simples são solúveis em água e pouco solúveis em solventes apolares como o n-hexano.
d) Aminas são compostos orgânicos derivados da amônia e, como o átomo de nitrogênio pode ceder um par de elétrons, as aminas possuem caráter básico.
e) As amidas são todos os compostos orgânicos que apresentam um átomo de nitrogênio ligado diretamente a um grupo carbonila.

Gabarito

1 D
2 E
3 B
4 A
5 E
6 C
7 B
8 A

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