UNIFESP 2004 Química - Questões

Íons bário, $Ba^{2+}$, são altamente tóxicos ao organismo humano. Entretanto, uma suspensão aquosa de $BaSO_4$ é utilizada como contraste em exames radiológicos, pois a baixa solubilidade desse sal torna-o inócuo. Em um episódio recente, várias pessoas faleceram devido a ingestão de $BaSO_4$ contaminado com $BaCO_3$. Apesar do $BaCO_3$ ser também pouco solúvel em água, ele é tóxico, pois reage com o ácido clorídrico do estômago, liberando $Ba^{2+}$.

Suponha que $BaSO_4$ tenha sido preparado a partir de $BaCO_3$, fazendo-se a sua reação com solução aquosa de $H_2SO_4$, em duas combinações diferentes:

1. I. $2,0\ \text{mol}$ de $BaCO_3$ e $500\ \text{mL}$ de solução aquosa de $H_2SO_4$ de densidade $1,30\ \text{g/mL}$ e com porcentagem em massa de 40%.

2. II. $2,0\ \text{mol}$ de $BaCO_3$ e $500\ \text{mL}$ de solução $3,0\ \text{mol/L}$ de $H_2SO_4$.

1. a) Explique, utilizando cálculos estequiométricos, se alguma das combinações produzirá $BaSO_{4}$ contaminado com $BaCO_3$.

2. b) Calcule a massa máxima de $BaSO_4$ que pode se formar na combinação II.

Ácido maléico e ácido fumárico são, respectivamente, os isômeros geométricos cis e trans, de fórmula molecular $C_4H_4O_4$.

Ambos apresentam dois grupos carboxila e seus pontos de fusão são, respectivamente, $130\ ^\circ\text{C}$ e $287\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Sabendo que $C$, $H$ e $O$ apresentam as suas valências mais comuns, deduza as fórmulas estruturais dos isômeros cis e trans, identificando-os e explicando o raciocínio utilizado.

2. b) Com relação aos pontos de fusão dos isômeros, responda qual tipo de interação é rompida na mudança de estado, explicitando se é do tipo inter ou intramolecular. Por que o ponto de fusão do isômero cis é bem mais baixo do que o do isômero trans?

Ácido acético e etanol reagem reversivelmente, dando acetato de etila e água.

$$\text{Ácido acético (ele)} + \text{etanol (ele)}\ \rightleftarrows\ \text{acetato de etila (ele)} + \text{água (ele)}$$

A $100\ ^\circ\text{C}$, a constante de equilíbrio vale 4.

1. a) Calcule a quantidade, em mol, de ácido acético que deve existir no equilíbrio, a $100\ ^\circ\text{C}$, para uma mistura inicial contendo 2 mols de acetato de etila e 2 mols de água.

2. b) Partindo-se de 1,0 mol de etanol, para que 90% dele se transformem em acetato de etila, a $100\ ^\circ\text{C}$, calcule a quantidade de ácido acético, em mol, que deve existir no equilíbrio. Justifique sua resposta com cálculos.

O hidrogênio natural é encontrado na forma de três isótopos de números de massa, 1,2 e 3, respectivamente:

$$\ ^1_1H,\ \ ^2_1H\ \ \text{e}\ \ ^3_1H$$

As tabelas periódicas trazem o valor 1,008 para a sua massa atômica, referida ao isótopo 12 do carbono.

Esses dados permitem concluir que

Um indivíduo saudável elimina cerca de $1\ \text{L}$ de gases intestinais por dia. A composição média desse gás, em porcentagem em volume, é: 58% de nitrogênio, 21% de hidrogênio, 9% de dióxido de carbono, 7% de metano e 4% de oxigênio, todos absolutamente inodoros. Apenas 1% é constituído de gases malcheirosos, derivados da amônia e do enxofre. O gás inflamável que apresenta maior porcentagem em massa é o