segunda-feira, 9 de setembro de 2013

GABARITO DA UERJ 2o exame de qualificação 2014



GABARITO – UERJ 2014 -  2o exame de qualificação
PROF. ANDRÉ BARBOSA

30 - Um nanotubo é uma estrutura cilíndrica microscópica formada apenas por átomos de carbono com hibridação sp2.
O esquema abaixo representa um corte lateral de um nanotubo. Cada esfera corresponde ao núcleo de um átomo e cada traço a uma ligação entre carbonos. Não estão indicadas no esquema as ligações do tipo pi.
http://oglobo.globo.com/uerj/images/2o_ex_uerj_img_30.jpg
O número de ligações duplas realizadas por átomo em um nanotubo corresponde a:
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4

RESOLUÇÃO:
Como cada átomo de carbono em um nanotubo possui hibridização do tipo sp2, então os átomos de carbono só possuem uma ligação dupla, já que um carbono com hibridização sp2 faz duas ligações simples  e uma ligação dupla.
Obs: Cada carbono sp faz uma ligação simples e uma ligação tripla ou duas duplas-ligações, já o carbono com hibridização sp3 faz suas quatro ligações simples.

34 - Uma forma de identificar a estabilidade de um átomo de qualquer elemento químico consiste em relacionar seu número de prótons com seu número de nêutrons em um gráfico denominado diagrama de estabilidade, mostrado a seguir.
http://oglobo.globo.com/uerj/images/2o_ex_uerj_img_34.jpg
São considerados estáveis os átomos cuja interseção entre o número de prótons e o de nêutrons se encontra dentro da zona de estabilidade mostrada no gráfico.
Verifica-se, com base no diagrama, que o menor número de massa de um isótopo estável de um metal é igual a:
(A) 2
(B) 3
(C) 6
(D) 9

RESOLUÇÃO:
Como a questão pede o isótopo de um metal com a menor massa possível, podemos admitir que o átomo de lítio seria uma boa opção, pois é o metal que possui o menor número de prótons (3).
A questão menciona que o isótopo estável deve se manter dentro da zona verde, o que nos direciona para o átomo de lítio (número de prótons = 3) com 3 nêutrons, como demonstrado na figura abaixo, que teria massa 6, já que a massa de um átomo é formada pela soma do número de prótons com o número de nêutrons.
http://oglobo.globo.com/uerj/images/2o_ex_uerj_img_34_gab.jpg

36 -
http://oglobo.globo.com/uerj/images/2o_ex_uerj_tex_35_36.jpg

O volume médio de água na lagoa é igual a 6,2 x 106 L. Imediatamente antes de ocorrer a mortandade dos peixes, a concentração de gás oxigênio dissolvido na água correspondia a 2,5 x 10–4 mol.L–1.
Ao final da mortandade, a quantidade consumida, em quilogramas, de gás oxigênio dissolvido foi igual a:
(A) 24,8
(B) 49,6
(C) 74,4
(D) 99,2

RESOLUÇÃO
A resposta desta questão é a opção B, e podemos resolvê-la de duas maneiras:
Massa molar do O2 = 2 x 16 = 32 g / mol
Cálculo da massa de O2 pela fórmula da concentração em quantidade de matéria (mol.L-1
Molaridade = massa / massa molar x volume
2,5 x 10-4 = massa / (32 x 6,2 x 106)
Massa = 2,5 x 10-4 / 198,4 x 106
Massa = 49600 g ou 49,6 kg de O2

OU

Cálculo da massa de O2 por regra de três.
2,5x10-4 mol O2  ---- 1L água da lagoa 
n mol O2 ---- 6,2x106 L água da lagoa
n = 1,55x103 mol O2

1 mol O2 ---- 32 g de oxigênio
1550 mol O2 ---- m
m = 49600 g O2 ou 49,6 kg O2
38 - Uma das técnicas empregadas para separar uma mistura gasosa de CO2 e CH4 consiste em fazê-la passar por uma solução aquosa de Ba(OH)2.
Uma amostra dessa mistura gasosa, com volume total de 30 L, sob temperatura de 27°C e pressão de 1 atm, ao reagir com a solução aquosa de Ba(OH)2, produz a precipitação de 98,5 g de BaCO3. A fração gasosa remanescente, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contém apenas CH4.
O volume, em litros, de CH4 remanescente é igual a:
(A) 10
(B) 12
(C) 15
(D) 18

RESOLUÇÃO:

1º passo: determinar o número total de mols da mistura gasosa:
PV = nRT          (Lembrar que T = 37+273 = 300K)             
1 . 30 = n . 0,08 . 300
ntotal = 1,25 mol (CH4 e CO2)  

2º passo: determinar o número de mols do CO2 de acordo com a equação química abaixo (o gás metano não participa da reação):
CO2  +  Ba(OH)2  →  BaCO3  +  H2O          MM BaCO3 = 137 + 12 + (16 . 3) = 197g/mol
1 mol CO2 ------  197 g  BaCO3
     n         ------  98,5 g BaCO        n = 0,5 mol CO2

Se ntotal = 1,25 mol, então temos 0,5 mol de CO2 e 0,75 mol de CH4 

3º passo: calcular o volume de CH4 remanescente:
PV = nRT          (Lembrar que T = 37+273 = 300K)            
1 . V = 0,75 . 0,08 . 300
V = 18 L


43 - Em uma das etapas do ciclo de Krebs, a enzima aconitase catalisa a isomerização de citrato em isocitrato, de acordo com a seguinte equação química:
http://oglobo.globo.com/uerj/images/2o_ex_uerj_img_43.jpg
A isomeria plana que ocorre entre o citrato e o isocitrato é denominada de:
(A) cadeia
(B) função
(C) posição
(D) compensação

RESOLUÇÃO:

A isomeria de posição é caracterizada pela mudança de posição do radical, da insaturação ou do grupamento funcional. Neste caso, há a mudança de posição do grupamento hidroxila entre a estrutura do citrato e do isocitrato.
http://oglobo.globo.com/uerj/images/2o_ex_uerj_img_43.jpg










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