RESOLUÇÃO PROVA UERJ - PARTE 2

UERJ 2015 - 1o. EXAME DE QUALIFICAÇÃO - QUESTÃO 31

Os combustíveis fósseis, que têm papel de destaque na matriz energética brasileira, são formados, dentre outros componentes, por hidrocarbonetos.
A combustão completa dos hidrocarbonetos acarreta a formação de um óxido ácido que vem sendo considerado o principal responsável pelo efeito estufa.
A fórmula química desse óxido corresponde a:

(A) CO₂

(B) SO₃

(C) H₂O

(D) Na₂O

Alternativa correta: (A)

Hidrocarbonetos são compostos formados apenas por átomos de carbono e de hidrogênio, e combustão é a reação química que ocorre em presença de oxigênio. Quando ocorre a combustão completa de um hidrocarboneto, os produtos formados são CO₂ e H₂O. Esses dois produtos são óxidos. Entretanto, o CO₂ é um óxido ácido e o H₂O um óxido anfótero. O óxido ácido formado nessa reação e que vem sendo considerado o principal responsável pelo efeito estufa é o CO₂.

UERJ 2015 - 1o. EXAME DE QUALIFICAÇÃO - QUESTÃO 33

A vanilina é a substância responsável pelo aroma de baunilha presente na composição de determinados vinhos. Este aroma se reduz, porém, à medida que a vanilina reage com o ácido etanoico, de acordo com a equação química abaixo.

A substância orgânica produzida nessa reação altera o aroma do vinho, pois apresenta um novo grupamento pertencente à função química denominada:

(A) éster

(B) álcool

(C) cetona

(D) aldeído

Alternativa correta: (A)

A função orgânica do ácido etanoico é denominada ácido carboxílico. A vanilina apresenta os grupos funcionais relativos às seguintes funções orgânicas: fenol, éter e aldeído. Observe:

Desses grupos funcionais, a hidroxila do fenol reage com a carboxila do ácido etanoico, formando o produto orgânico da reação. O novo grupamento formado pertence à função orgânica denominada éster, por ser produto da reação entre um ácido carboxílico e um fenol. Observe:

UERJ 2015 - 1o. EXAME DE QUALIFICAÇÃO - QUESTÃO 36

Um aquário com 100 L de solução aquosa de NaCl, com concentração igual a 2,1 g.L^-1, será utilizado para criar peixes que vivem no trecho Z do rio. A fim de atingir a concentração mínima para a sobrevivência dos peixes, deverá ser acrescentado NaCl à solução, sem alteração de seu volume. 

A massa de cloreto de sódio a ser adicionada, em quilogramas, é igual a:

(A) 2,40

(B) 3,30

(C) 3,51

(D) 3,72

Alternativa correta: (B)

1) Concentração comum:

C = m/V

sendo:

m = massa de soluto (g)
V = volume de solução (L)

2) Concentração em quantidade de matéria

M = n/v

n = m/MM

M = m/MM . V

sendo:
n = número de mols de soluto
m = massa de soluto (g)
MM = massa molar de soluto (g.mol^–1)
V = volume de solução (L)

A solução aquosa a ser utilizada no aquário apresenta concentração de 2,1 g.L^–1 de NaCl. A massa m₁ de soluto presente em 100 L dessa solução é calculada por:

Fazendo as devidas relações:

C = m/V, portanto, m = C . V

 m₁ = c × V = 2,1 g.L^–1 × 100 L = 210 g

sendo:
c = concentração comum
V = volume

A massa molar do NaCl corresponde à soma das massas atômicas do Na e do Cl, informadas na tabela de classificação periódica dos elementos. Logo:     
Na = 23
Cl = 35,5
NaCl = 23 + 35,5 = 58,5

No trecho Z do rio, a concentração mínima de NaCl é igual a 0,6 mol.L^–1. A massa m₂ de soluto presente em 100 L dessa solução é calculada por:

M = m₂/MM . V

daí:
m₂ = M × MM × V

sendo:
M = concentração em quantidade de matéria
MM = massa molar do soluto (g.mol^–1)
V = volune

m₂ = 0,6 mol.L^–1 × 100 L × 58,5 g.mol^–1 = 3.510 g

A massa m de NaCl a ser adicionada corresponde à diferença entre a massa presente no trecho Z da água do rio e a massa presente na água do aquário:
m = m₂ – m₁ = 3.510 – 210 = 3.300 g = 3,30 kg

UERJ 2015 - 1o. EXAME DE QUALIFICAÇÃO - QUESTÃO 37

Diversos mecanismos importantes para a manutenção da vida na Terra estão relacionados com interações químicas.
A interação química envolvida tanto no pareamento correto de bases nitrogenadas no DNA quanto no controle de variações extremas de temperatura na água é uma ligação do seguinte tipo:

(A) iônica

(B) covalente

(C) de hidrogênio

(D) de van der Waals

Alternativa correta: (C)

As ligações de hidrogênio são responsáveis não apenas pelo alto calor específico da água – o que evita variações extremas de temperatura nessa substância –, como também pelo pareamento correto das bases nitrogenadas no material genético – o que garante a especificidade das ligações adenina-timina e citosina-guanina.

UERJ 2015 - 1o. EXAME DE QUALIFICAÇÃO - QUESTÃO 40

Com base no número de partículas subatômicas que compõem um átomo, as seguintes grandezas podem ser definidas:

O oxigênio é encontrado na natureza sob a forma de três átomos: ¹⁶O, ¹⁷O e ¹⁸O. No estado fundamental, esses átomos possuem entre si quantidades iguais de duas das grandezas apresentadas.
Os símbolos dessas duas grandezas são:

(A) Z e A

(B) E e N

(C) Z e E

(D) N e A

Alternativa correta: (C)

De acordo com a tabela de classificação periódica dos elementos, o número atômico Z (mesmo valor do número de prótons) do oxigênio é igual a 8, indicando que todos os átomos de oxigênio contêm 8 prótons em seu núcleo. No estado fundamental, o número de prótons é igual ao número de elétrons E. Em consequência, todos os átomos de oxigênio contêm 8 elétrons em sua nuvem eletrônica. Na representação de cada átomo de oxigênio, é indicado o número de massa A, que corresponde à soma do número de prótons (número atômico) e do número de nêutros n. A partir dessa informação, é possível calcular o número de nêutrons de cada átomo: n = A – Z.

Observe as grandezas referentes a cada átomo:

As duas grandezas que são idênticas em todos os átomos são Z e E.

UERJ 2015 - 1o. EXAME DE QUALIFICAÇÃO - QUESTÃO 42

A proporção de moléculas de água presentes na forma hidratada de um sal pode ser representada da seguinte forma, na qual X corresponde ao número de mols de água por mol desse sal:

CuSO₄ . X H₂O

Uma amostra de 4,99 g desse sal hidratado foi aquecida até que toda a água nela contida evaporou, obtendo-se uma massa de 3,19 g de sulfato de cobre II.
O número de mols de água por mol de sulfato de cobre II na composição do sal hidratado equivale a:

(A) 2

(B) 5

(C) 10

(D) 20

Alternativa correta: (B)

No sulfato de cobre hidratado, a proporção de moléculas de H₂O associadas ao CuSO₄ é representada da seguinte forma:

CuSO₄ . X H₂O

sendo X o número de mols de água por mol de sal.

A partir das massas atômicas dos elementos químicos participantes, calculam-se as massas molares das substâncias:

CuSO₄: 63,5 + 32 + (16 × 4) = 159,5 g.mol^–1
H₂O: (1 × 2) + 16 = 18 g.mol^–1

A quantidade de matéria n₁ presente em 3,19 g de CuSO₄ é calculada por:

n₁ = 3,19 g / 159,5 g.mol^–1 = 0,02 mol

A massa m₂ de H₂O presente no sal hidratado corresponde à diferença entre a massa de sal hidratado e a massa de CuSO₄:

m₂ = 4,99 – 3,19 = 1,8 g

A quantidade de matéria n₂ presente em 1,8 g de H₂O é calculada por:

n₂ = 1,8 g / 18 g.mol^–1 = 0,1 mol

Portanto, a proporção entre CuSO₄ e H₂O no sal hidratado equivale a:

0,02 CuSO₄ . 0,1 H₂O

Expressando essa proporção em números inteiros:
0,02/0,02 = 1
0,1/0,02 = 5

Logo, a fórmula do sal corresponde a CuSO₄ . 5 H₂O.

UERJ 2015 - 1o. EXAME DE QUALIFICAÇÃO - QUESTÃO 44

Em 1815, o médico inglês William Prout formulou a hipótese de que as massas atômicas de todos os elementos químicos corresponderiam a um múltiplo inteiro da massa atômica do hidrogênio. Já está comprovado, porém, que o cloro possui apenas dois isótopos e que sua massa atômica é fracionária.
Os isótopos do cloro, de massas atômicas 35 e 37, estão presentes na natureza, respectivamente, nas porcentagens de:

(A) 55% e 45%

(B) 65% e 35%

(C) 75% e 25%

(D) 85% e 15%

Alternativa correta: (C)

A massa atômica do cloro é fracionária. Consultando-se a tabela de classificação periódica dos elementos, vê-se que ela é igual a 35,5.
O cloro possui apenas dois isótopos, isso significa que sua massa atômica deve ser calculada a partir das massas desses isótopos, que correspondem a 35 e 37.
Considere-se x a fração de isótopos 35. Como só há dois isótopos, a fração de isótopos 37 será (1 – x).
Logo:
35,5 = 35x + 37(1 – x)
2x = 1,5
x = 0,75
Portanto, os percentuais são de 75% e 25%.