Selecionamos as questões mais relevantes da prova de vestibular UFSC 2017. Confira! * Obs.: a ordem e número das questões aqui não são iguais às da prova original.
Funcionárias passam mal após inalar poli(metilmetacrilato)
Em agosto de 2016, funcionárias da equipe de limpeza de uma empresa de Maceió precisaram de atendimento médico após limpar o chão do almoxarifado sem equipamentos de proteção individual. No local, dois vidros contendo poli(metilmetacrilato) haviam caído no chão e quebrado, liberando o líquido para o ambiente. Essa substância química é tóxica e tem causado danos irreparáveis quando utilizada em procedimentos estéticos. O poli(metilmetacrilato) – PMMA – também é conhecido como “acrílico” e pode ser obtido a partir da polimerização, sob pressão, da molécula representada como I no esquema abaixo, na presença de catalisador e sob aquecimento:
Disponível em: <http://g1.globo.com/al/alagoas/noticia/2016/08/funcionarias-do-pam-salgadinho-passam-mal-ao-inalar-produto-toxico.html>. [Adaptado]. Acesso em: 14 ago. 2016.
Sobre o assunto, é correto afirmar que:
o PMMA é um polímero de condensação.
a molécula de I apresenta a função orgânica éter.
a nomenclatura IUPAC de I é 2-metilprop-2-enoato de metila.
a molécula de I é o monômero do PMMA.
a molécula de I apresenta isomeria geométrica.
o catalisador, a pressão e o aquecimento influenciam a velocidade da reação de formação do PMMA.
o PMMA apresenta o radical metil ligado a um átomo de carbono insaturado.
Jogos Olímpicos Rio 2016: piscina com água verde
Após quase uma semana de tentativas de resolver o problema, o Comitê Organizador decidiu trocar toda a água (3,725 milhões de litros) de uma das piscinas para a prova de nado sincronizado. O problema ocorreu no dia da Cerimônia de Abertura dos Jogos, quando 80 litros de peróxido de hidrogênio foram colocados na água. O peróxido de hidrogênio, quando diluído em uma piscina que contém íons hipoclorito, inibe a ação deste último no combate à matéria orgânica que gera a turbidez da água, permitindo a proliferação de micro-organismos como as algas. A reação entre o hipoclorito de cálcio e o peróxido de hidrogênio é mostrada, de maneira simplificada, abaixo:
Disponível em: <http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2016/08/piscina-de-saltos-ornamentais-continua-com-agua-verde.html>. [Adaptado]. Acesso em: 11 ago. 2016.
no peróxido de hidrogênio, o número de oxidação do oxigênio é -1.
considerando o volume de água mencionado no enunciado, seriam requeridos 7,45 kg de Ca(ClO)2 para que a concentração desse sal na piscina atingisse 2,00 mg/L.
entre o hipoclorito de cálcio e o peróxido de hidrogênio ocorre uma reação de oxidação-redução.
considerando que a piscina contenha apenas água pura e hipoclorito de cálcio, pode-se estimar que o pH da solução formada seja menor que 7,0.
para cada 143,1 g de Ca(ClO)2, seriam requeridos 34,0 g de H2O2 para que a reação entre ambos fosse dada como completa.
no hipoclorito de cálcio, o número de oxidação do cloro é -1.
em um dia quente de verão com temperatura da água de 30,0 °C, a decomposição completa de 2,862 kg de Ca(ClO)2 em uma piscina mantida no nível do mar (1,00 atm) a partir da reação com excesso de H2O2 produziria 497 L de oxigênio gasoso.
Os ésteres são utilizados como essências de frutas e aromatizantes na indústria alimentícia, farmacêutica e cosmética. Considere a reação entre um ácido carboxílico (I) e um álcool (II), de acordo com o esquema reacional abaixo, formando o éster representado pela estrutura III, que possui aroma de abacaxi e é usado em diversos alimentos e bebidas:
a reação que ocorre no sentido indicado pela letra “a” é denominada esterificação, ao passo que a reação que ocorre no sentido indicado por “b” é uma hidrólise.
o composto I é o ácido etanoico.
o composto II é o butan-1-ol.
o composto III é isômero de função do ácido hexanoico.
o composto I possui dois átomos de hidrogênio ionizáveis, o que o classifica como um ácido poliprótico.
a adição do composto I ou II em excesso favorecerá a reação no sentido indicado pela letra “b”, deslocando o equilíbrio da reação para a esquerda.
O uso do paracetamol durante a gravidez pode trazer riscos aos bebês
Pesquisas recentes apontam que a ingestão de paracetamol durante a gravidez prejudica o desenvolvimento neurológico de bebês. O paracetamol reduz a sensação de dor ao atuar sobre receptores de canabinoides do cérebro. Esses receptores determinam como os neurônios amadurecem e se conectam, por isso a ingestão de paracetamol pela gestante pode afetar o desenvolvimento do cérebro do bebê.
Disponível em: <http://www.npr.org/sections/health-shots/2016/08/15/490069664/how-big-a-risk-is-acetaminophen-during-pregnancy>. [Adaptado]. Acesso em: 17 ago. 2016.
O esquema abaixo mostra as reações de obtenção de dois analgésicos: o ácido acetilsalicílico (III) e o paracetamol (VI):
o composto I é o ácido o-hidroxibenzoico e o composto IV é o ácido etanoico.
a função orgânica cetona está presente nos compostos I, III e VI.
a molécula de VI apresenta a função orgânica amina.
no composto V, o grupo amino está disposto em posição para em relação ao grupo hidróxi.
para preparar 200 cm3 de solução contendo 2,00x10-2 mol/L do composto I, serão necessários 552 mg do composto.
considerando 100% de rendimento, a reação de 218 mg do composto V com excesso de anidrido acético produzirá 151 mg do composto VI.
o composto IV pode ser produzido a partir da oxidação do etanol.
No organismo humano, os pulmões são responsáveis pelo suprimento do oxigênio necessário às células dos diferentes tecidos do corpo e pela eliminação do dióxido de carbono produzido a partir do metabolismo das células. Considere as informações fornecidas no quadro a seguir:
a conversão de O2 em CO2 no organismo caracteriza uma reação de oxidação-redução.
considerando a pressão atmosférica (1,00 atm), em um dia de verão com temperatura do ar em 37,5 °C, um indivíduo inspiraria 1,18 x 1023 moléculas de oxigênio em um único ciclo.
se os pulmões de um indivíduo forem preenchidos com ar até seu volume máximo, a massa de N2 presente no interior dos pulmões será menor que a massa de oxigênio.
ao inspirar 500 mL de ar em um dia de inverno com temperatura do ar em 14,0 °C a 1,00 atm, um indivíduo estará preenchendo seus pulmões com 0,142 g de O2.
em cinco ciclos de inspiração e exalação de ar, a massa total de N2 que passará pelos pulmões será de 2,22 g, considerando pressão de 1,00 atm e temperatura do ar em 27,0 °C.
se um indivíduo inspirar ar em um dia com temperatura ambiente em 0 °C, o ar será comprimido nos pulmões, já que a temperatura corpórea é de aproximadamente 36,5 °C.
A química é uma ciência capaz de explicar diversos fenômenos do cotidiano. Sendo assim, o conhecimento dos princípios químicos é uma ferramenta essencial para entender o mundo e os fenômenos que nos cercam.
a formação de gotículas de água na superfície externa de uma garrafa plástica contendo refrigerante alguns minutos após ter sido removida da geladeira é proveniente da lenta passagem da água pelos poros do material polimérico que a constitui.
a conversão de carboidratos em lipídios para armazenamento de energia, que é comum no organismo humano, caracteriza um fenômeno químico.
a liquefação da manteiga ao ser inserida em uma frigideira quente é explicada pela diminuição na pressão de vapor dos lipídios que a constituem, resultando no rompimento das ligações de hidrogênio que unem as moléculas lipídicas em fase condensada.
o som produzido pelo bater das asas de um besouro ao passar próximo ao ouvido humano caracteriza um fenômeno químico.
o cozimento acelerado de vegetais em uma panela de pressão colocada sobre uma chama ocorre devido à substituição das interações dipolo-dipolo nas moléculas de carboidratos por ligações de hidrogênio em função do rompimento de ligações covalentes nas moléculas constituintes desses alimentos.
o odor exalado pela mistura de cebola e alho aquecidos em frigideira é decorrente do aumento da pressão de vapor de substâncias que compõem esses vegetais, resultando na transferência de moléculas para a fase gasosa, as quais então chegam aos sensores olfativos.
Um dos principais símbolos dos Jogos Olímpicos é a tocha olímpica, carregada por centenas de pessoas em todo o mundo até chegar à cidade que sediará os jogos. Um fato interessante, embora pouco divulgado, é que a tocha funciona como um isqueiro, ou seja, a chama é alimentada por uma mistura de propano e butano liquefeitos que entram em combustão quando é acionada uma válvula que permite o escape dos gases. Considere uma tocha olímpica carregada com 1,32 g de propano e 1,16 g de butano fluindo a uma taxa de 40 mL/min.
Imagem disponível em: <http://www.folhavitoria.com.br/geral/noticia/2016/05/revezamento-da-tocha-olimpica-em-vitoria-podera-ser-acompanhado-em-tempo-real.html>. Acesso em: 9 set. 2016.
nas condições descritas no enunciado, a proporção de propano na mistura gasosa é de 60,0%, em mol.
a combustão da mistura de propano e butano é um processo endotérmico e, portanto, a chama produzida pela tocha será mais intensa em uma cidade do polo norte durante o inverno local do que no Rio de Janeiro em um dia de verão.
a combustão completa da mistura de propano e butano, nas condições descritas no enunciado, consumirá 2,48 g de oxigênio.
nas condições descritas no enunciado, a combustão completa do propano consumirá uma quantidade maior de oxigênio do que a combustão completa do butano.
a tocha olímpica manterá sua massa total mesmo após a combustão completa dos gases, já que os produtos de combustão são sólidos e ficarão depositados no interior da tocha.
se a tocha olímpica permanecer acesa por 10 minutos, serão produzidos 400 g de produtos gasosos decorrentes da combustão.
no percurso da tocha olímpica, considerando a combustão completa e o total consumo do propano e do butano nas condições descritas no enunciado, serão produzidos 7,48 g de dióxido de carbono.
A química do churrasco
Neste verão, muitos de nós estaremos “acendendo carvão” e salivando ao pensar em um bom churrasco. Segue, abaixo, um pouco da química e dos compostos que estão envolvidos nesse alimento de sabor defumado.
Sabor e aroma defumado
Quando o carvão entra em combustão, há a formação de compostos fenólicos. O siringol (I) é um dos principais responsáveis pelo aroma de fumaça e o guaiacol (II) é uma das substâncias que fornecem o sabor de fumaça à carne.
Carcinógenos
Quando a carne é cozida como churrasco, a gordura escorre para o carvão quente e forma hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA). Há diversos HPA diferentes que podem ser formados por esse processo, incluindo agentes carcinogênicos (capazes de estimular a produção de células cancerígenas) como o benzo[a]pireno (III). Aminas heterocíclicas (por exemplo o composto IV) constituem uma outra classe de compostos carcinogênicos que é formada à medida que a carne cozinha. Essas moléculas se concentram especialmente nas áreas mais “queimadas” da carne. Algumas pesquisas têm sugerido que marinar a carne em cerveja pode reduzir significativamente as concentrações desses compostos.
Disponível em: <http://cen.acs.org/articles/93/i28/Periodic-Graphics-Chemistry-Barbecue.html>. [Adaptado]. Acesso em: 7 set. 2016.
o guaiacol, responsável pelo sabor de fumaça, é um composto com elevado caráter covalente.
os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos produzidos pela queima da gordura da carne são espécies polares e, portanto, poderiam ser removidos da carne com água.
as aminas heterocíclicas, como a mostrada no exemplo, possuem característica ácida e, portanto, poderiam ser removidas temperando-se a carne com suco de limão.
o siringol, um dos responsáveis pelo sabor defumado, é um composto que apresenta dois átomos de carbono com orbitais híbridos sp3.
o benzo[a]pireno, por possuir heteroátomos em sua estrutura, não é metabolizado pelo organismo, o que lhe confere o caráter carcinogênico.