UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

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FONTE : Tabela Periódica da IUPAC/ versão 2005 (adaptada). Acesso: http://www.iupac.org/reports/periodic_table/

QUESTÃO 01 (Constituída de quatro itens.)

Um dos fatores que determinam a qualidade do leite é a acidez. O leite fresco possui uma acidez natural, devido à presença, na sua composição, de dióxido de carbono dissolvido, CO (aq), de íons – como

2

citratos e hidrogenofosfatos – e de outros componentes.

Essa acidez natural pode ser aumentada pela formação de ácido lático, que é produzido pela degradação da lactose por bactérias, também presentes no leite. Nesse caso, ela indica que a atividade microbiana, no produto, é muito elevada e, por isso, o leite se torna impróprio para consumo.

1. ESCREVA a equação completa e balanceada que representa a dissociação do ácido lático, CH ₃CHOHCOOH (aq), em água.
2. Na indústria de laticínios, tendo-se em vista a qualidade dos produtos, um dos parâmetros fundamentais a serem determinados é a acidez do leite.

Determina-se esse parâmetro, fazendo-se reagirem amostras de leite com uma solução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH (aq), até a neutralização.

Certa amostra de 10 mL de leite é neutralizada por 2,0 mL de uma solução de NaOH (aq), de concentração 0,100 mol/L.

Considere que a acidez do leite se deve apenas a ácidos com um único próton dissociável, de fórmula genérica HA.

Com base nessas informações, CALCULE a concentração desse ácido genérico presente na amostra de leite neutralizada.

(Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.)

3. O leite é considerado próprio para consumo, quando, em média, a concentração de ácido HA está entre 1,78 x 10^–2 mol/L e 2,22 x 10^–2 mol /L.

Assinalando com um X a quadrícula correspondente, INDIQUE se o leite de que foi retirada a amostra considerada no item 2 desta questão, é próprio ou impróprio para consumo.

O leite, nesse caso, é próprio para consumo. impróprio para consumo.

4. Em um sistema como o leite, a acidez – seja ela resultante da presença de ácidos fortes (por exemplo, o HCl ) ou de ácidos fracos (por exemplo, o ácido lático) –, é determinada por titulação, conforme mostrado no item 2 desta questão.

Se o HA do leite fosse um ácido forte, a concentração desse ácido, nele encontrada, tornaria o pH do sistema igual a 1,7. No entanto sabe-se que o leite tem pH na faixa de 6.

Considerando a distinção entre ácidos fortes e ácidos fracos, JUSTIFIQUE o valor mais elevado do pH do leite.

QUESTÃO 02 (Constituída de quatro itens.)

A amônia é um insumo para a indústria química.

1. ESCREVA a equação química balanceada que representa o sistema em equilíbrio resultante da

+

reação do íon amônio, NH (aq), com água, que forma amônia aquosa, NH (aq).

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1. ESCREVA a expressão da constante de equilíbrio, K, da reação indicada no item 1 desta questão, em função das concentrações das espécies nela envolvidas.
2. O valor da constante de equilíbrio, K, expressa no item 2 desta questão, é igual a 1 x 10^–9 .

+

CALCULE o valor do pH em que a concentração de NH e a de NH , em uma solução aquosa de

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cloreto de amônio, NH ₄ Cl , são iguais. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.)

Cálculo
Valor do pH

4. Compare o valor da constante de equilíbrio, K, calculada no item 3 desta questão, com o da constante de equilíbrio, Kw, da reação

–

_O+ – 14

2 H ₂O (l )

H ₃ (aq) + OH (aq) ; Kw = 1 x 10.

Assinalando com um X a quadrícula correspondente, INDIQUE se uma solução aquosa de NH ₄ Cl é ácida, neutra ou básica. JUSTIFIQUE sua resposta.

Essa solução é	ácida.	neutra.	básica.
Justificativa

QUESTÃO 03 (Constituída de três itens.)

A produção de ácido nítrico é importante para a fabricação de fertilizantes e explosivos. As reações envolvidas no processo de oxidação da amônia para formar ácido nítrico estão representadas nestas três equações: 4 NH ₃ (g) + 5 O₂ (g) → 4 NO (g) + 6 H₂O (l ) ΔH^o = - 1170 kJ / mol 2 NO ₂ (g) → 2 NO (g) + O₂ (g) ΔH^o = 114 kJ / mol 6 NO ₂ (g) + 2 H₂O (l ) → 4 HNO ₃ (aq) + 2 NO (g) ΔH^o = - 276 kJ/mol

1. ESCREVA a equação química balanceada da reação completa de produção de ácido nítrico aquoso, HNO ₃ (aq), e água a partir de NH ₃ (g) e O₂ (g).
2. CALCULE o ΔH^o da reação descrita no item 1 desta questão. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.)
3. CALCULE a massa, em gramas, de ácido nítrico produzido a partir de 3,40 g de amônia. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.)

Cálculo
Valor de ΔHo

Cálculo
Valor da massa

QUESTÃO 04 (Constituída de cinco itens.)

Nesta figura, está representada uma pilha, construída com duas placas idênticas de Pb (s) imersas em soluções de Pb(NO₃)₂ (aq) de concentrações diferentes:

O galvanômetro indica a passagem de corrente elétrica.

1. Essa pilha funciona até que a concentração dos íons Pb²⁺ (aq), nas duas semicélulas, se iguale. ESCREVA as equações balanceadas das semi-reações que ocorrem nas semicélulas I e II.
2. Considerando os constituintes dessa pilha, INDIQUE a espécie oxidante e a redutora e a semicélula em que cada uma dessas espécies se localiza.

Semicélula I
Semicélula II

A)

Espécie oxidante:
Semicélula:

B)

Espécie redutora:
Semicélula:

1. Assinalando com um X a quadrícula correspondente, INDIQUE o sentido do fluxo de elétrons nos fios que unem as duas semicélulas, na pilha descrita.
2. JUSTIFIQUE sua indicação.
1. INDIQUE o valor da concentração final do íon Pb²⁺ (aq) nas duas semicélulas, quando a pilha parar de funcionar.
2. Após a pilha parar de funcionar, se se adicionar uma solução de NaCl (aq) a uma das semicélulas,

O sentido do fluxo ocorre	da semicélula I para a II.	da semicélula II para a I.
Justificativa

haverá a formação de um precipitado branco de PbCl ₂ e, ao mesmo tempo, ocorrerá, novamente, passagem de corrente elétrica através do galvanômetro.

Considere que o NaCl (aq) é adicionado à semicélula II. Assinalando com um X a quadrícula correspondente, INDIQUE o sentido do fluxo de elétrons nos fios que unem as duas semicélulas, nessa situação. JUSTIFIQUE sua indicação.

O sentido do fluxo ocorre	da semicélula I para a II.	da semicélula II para a I.
Justificativa

QUESTÃO 05 (Constituída de quatro itens.)

A cachaça é uma bebida alcoólica constituída por cerca de 45% de etanol, em volume, e muitos outros componentes.

Nesta tabela, estão representados três outros alcoóis também encontrados na cachaça:

Álcool	Fórmula estrutural
I	CH 3 OH
II	CH 3 CH 2 CH 2 OH
III	CH 3 CH 3 CH CH 2 OH

Para melhorar-se sua qualidade degustativa, essa bebida deve ser envelhecida em tonéis de madeira. Durante esse envelhecimento, ocorrem diversas reações – entre outras, oxidação de alcoóis e de aldeídos e esterificações.

1. ESCREVA a equação química balanceada da reação de oxidação do álcool III pelo oxigênio, O ₂ (g), para formar um ácido carboxílico.
2. ESCREVA a equação química balanceada da reação de esterificação do ácido carboxílico, formado pela reação, representada no item 1 desta questão, com o álcool I.
3. ESCREVA a equação química balanceada da reação de oxidação do álcool II pelo oxigênio, O ₂ (g), para formar um aldeído.
4. Dos três alcoóis representados na tabela da página anterior, o álcool I – metanol – é o mais volátil. Com base nas interações intermoleculares, JUSTIFIQUE esse comportamento do metanol.

QUESTÃO 06 (Constituída de três itens.)

Os sabões são produzidos por meio da reação de um triglicerídeo com o hidróxido de sódio, NaOH, em que se formam um sal – o sabão – e o glicerol – o 1,2,3-propanotriol –, como mostrado nesta representação:

1. ESCREVA as fórmulas estruturais dos compostos I e II formados na reação do triglicerídeo com

o hidróxido de sódio.

Composto I
Composto II

Os sabões são utilizados, em geral, para remover gorduras. Esse processo envolve a formação de micelas – aglomerados de moléculas de sabão, de gordura e de água, que interagem entre si. Normalmente, as micelas assemelham-se a esferas, em cuja superfície estão orientados os grupos carboxilato das moléculas de sabão, que interagem com a água. No interior das micelas, as moléculas de gordura interagem com a cadeia carbônica das moléculas de sabão.

Nesta figura, está representada uma micela formada em meio aquoso:

2. INDIQUE o tipo de interação intermolecular mais intensa existente nas situações que se seguem. A) Entre a cadeia carbônica de uma molécula de sabão e uma molécula de gordura.

B) Entre um grupo carboxilato do sabão e uma molécula de água.

3. Quando a acidez da água utilizada para limpeza é alta, observa-se que a capacidade desengordurante do sabão diminui.

JUSTIFIQUE a perda de eficiência do sabão nesse caso.

QUESTÃO 07 (Constituída de três itens.)

O cloro gasoso, Cl ₂ (g), pode ser produzido pela reação de ácido clorídrico aquoso, HCl (aq), com óxido de manganês (IV), MnO ₂ (s).

Nesta figura, está representada uma montagem utilizada para a produção e a medição do volume de cloro gasoso resultante dessa reação:

1. ESCREVA os coeficientes estequiométricos para balancear a reação de obtenção de Cl ₂ (g).

__ MnO ₂ (s) + __HCl (aq) → __ MnCl ₂ (aq) + __H ₂O (l ) + __Cl ₂ (g)

Neste gráfico, está representado o volume de Cl ₂ (g) produzido, em função do tempo, num experimento em que ocorre a reação indicada no item 1 desta questão.

1. Assinalando com um X a quadrícula correspondente, INDIQUE se, nesse caso, a velocidade da reação diminui, não se altera ou aumenta durante os 8 minutos registrados no gráfico.
2. JUSTIFIQUE sua indicação com base nas informações referentes aos resultados experimentais apresentados no gráfico.
1. Suponha que o mesmo experimento é repetido, nas mesmas condições de temperatura e pressão,

A velocidade	diminui.	não se altera.	aumenta.
Justificativa

usando-se a mesma massa de MnO ₂ (s) em pó e um mesmo volume de solução de HCl (aq) com o dobro da concentração.

INDIQUE o volume, em mL, do Cl ₂ (g) produzido após 4 minutos do início da nova reação. JUSTIFIQUE sua indicação.

Volume do Cl ₂ (g) Justificativa

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