UNICAMP 2005 Química - Questões

Pode-se imaginar que o ser humano tenha pintado o próprio corpo com cores e formas, procurando imitar os animais multicoloridos e assim adquirir as suas qualidades: a rapidez da gazela; a força do tigre; a leveza das aves...

A pintura corporal é ainda muito usada entre os índios brasileiros. Os desenhos, as cores e as suas combinações estão relacionados com solenidades ou com atividades a serem realizadas. Para obter um corante vermelho, com o que pintam o corpo, os índios brasileiros trituram sementes de urucum, fervendo esse pó com água. A cor preta é obtida da fruta jenipapo ivá. O suco que dela é obtido é quase incolor, mas depois de esfregado no corpo, em contato com o ar, começa a escurecer até ficar preto.

1. A) No caso do urucum, como se denomina o processo de obtenção do corante usando água?

2. B) Cite dois motivos que justifiquem o uso de água quente em lugar de água fria no processo extrativo do corante vermelho.

3. C) Algum dos processos de pintura corporal, citados no texto, envolve uma transformação química? Responda sim ou não e justifique.

Hoje em dia, com o rádio, o computador e o telefone celular, a comunicação entre pessoas à distância é algo quase que “banalizado”. No entanto, nem sempre foi assim. Por exemplo, algumas tribos de índios norte-americanas utilizavam códigos com fumaça produzida pela queima de madeira para se comunicarem à distância. A fumaça é visível devido à dispersão da luz que sobre ela incide.

1. A) Considerando que a fumaça seja constituída pelo conjunto de substâncias emitidas no processo de queima da madeira, quantos “estados da matéria” ali comparecem? Justifique.

2. B) Pesar a fumaça é difícil, porém, “para se determinar a massa de fumaça formada na queima de uma certa quantidade de madeira, basta subtrair a massa de cinzas da massa inicial de madeira”. Você concorda com a afirmação que está entre aspas? Responda sim ou não e justifique.

Os sistemas de comunicação e transporte criados pelo homem foram evoluindo ao longo do tempo. Assim, em fins do século $\text{XVIII}$, apareceram os balões, cujo desenvolvimento ocorreu durante todo o século $\text{XIX}$, chegando ao século $\text{XX}$ com os dirigíveis cheios de hidrogênio e, mais recentemente, de hélio. Nesse processo, o brasileiro Santos Dumont contribuiu de modo significativo.

Os “Zeppelins”, dirigíveis cheios de hidrogênio, estão, ainda, entre as maiores naves aéreas já construídas pelo homem. O mais famoso deles, o Hindemburg, começou a sua história em $\text{1936}$, terminando em maio de $\text{1937}$, num dos maiores acidentes aéreos já vistos e filmados. O seu tamanho era incrível, tendo cerca de $\text{250}$ metros de comprimento, com um volume de $200\ \times \ {10}^6$ litros, correspondendo a $8,1\ \times \ {10}^6$ mols de gás.

1. a) No dia $6$ de maio de $\text{1937}$, ao chegar a Nova Iorque, o Hindemburg queimou em chamas. Escreva a equação química que representa a reação principal da queima nesse evento.
   

2. b) Se o hidrogênio necessário para encher totalmente o Hindemburg fosse obtido a partir da reação de ferro com ácido (dando $Fe^{2+}$), quantos quilogramas de ferro seriam necessários?
   

Desde os primórdios, o ser humano desejou voar. Aquela facilidade com que as aves singravam pelos ares despertava-lhe a ânsia de se elevar como elas pelos céus. Muito recentemente esse desejo foi realizado e até superado. Não só o ser humano voa, de certo modo imitando os pássaros, como vai além da atmosfera do planeta, coisa que os pássaros não fazem.

Algumas naves espaciais são equipadas com três tanques cilíndricos. Dois referentes ao hidrogênio e um ao oxigênio, líquidos. A energia necessária para elevar uma nave é obtida pela reação entre esses dois elementos.

Nas condições do voo, considere as seguintes densidades dos dois líquidos: hidrogênio $0,071\ g.cm^{-3}$ e oxigênio $1,14\ g.cm^{-3}$.

1. a) Se o volume total de hidrogênio nos dois tanques é de $1,46\ \times \ {10}^6$ litros, qual deve ser a capacidade mínima, em litros, do tanque de oxigênio para que se mantenha a relação estequiométrica na reação entre ambos?
   

2. b) Nas condições restritas das questões 3 e 5, em que situação há liberação de maior quantidade de energia: no desastre do Hindemburg ou no voo da nave espacial? Justifique.
   

O óxido nítrico ($NO$) é um gás que, produzido por uma célula, regula o funcionamento de outras células, configurando-se como um princípio sinalizador em sistemas biológicos. Essa descoberta não só conferiu o Prêmio Nobel de Medicina em 1998 para Ignaro, Furchgott e Murad, como também abriu as portas para muitos progressos científicos nesta área, inclusive no desenvolvimento do Viagra®. Como fármaco, a produção do $NO$ começa com a reação entre $SO_2$, ácido nítrico e água, originando, além desse gás, o ácido sulfúrico. Como produto final, o $NO$ é comercializado em cilindros de 16 litros, diluído em $N_2$. A concentração máxima é de $0,08\%$ em massa. Este cilindro chega a fornecer cerca de 2400 litros de gás a 25 $\ ^\circ$C e 1 atmosfera.

1. A) Escreva a equação química da reação de produção do $NO$.

2. B) Qual é a massa aproximada de $NO$ contida no cilindro a que se refere o texto da questão?