GABARITO DA UERJ 2o exame de qualificação 2014

GABARITO – UERJ 2014 -  2^o 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.

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.

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.

36 -

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

n_total = 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 BaCO₃         n = 0,5 mol CO₂

Se n_total = 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:

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.