[1] O documento discute um sistema proposto para capturar gás metano em reservatórios de usinas hidrelétricas na Amazônia. [2] Uma membrana seria usada para separar a água rica em metano no fundo da represa, que seria coletada e o gás extraído. [3] O metano seria queimado em uma termelétrica para gerar energia limpa e reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

1. Simulado UFBA – 2ª Etapa
GABARITO
Prof. Fábio

2. 01. Conheça AJI-NO-MOTO®
Conhecemos 4 gostos básicos: doce, salgado, amargo e azedo. Porém, há
mais de 100 anos, o cientista japonês Kikunae Ikeda descobriu um quinto gosto
básico: o UMAMI, que foi reconhecido cientificamente na década de 80. Ou
seja, o UMAMI é um gosto como os outros.
Temos alguns alimentos onde a presença do UMAMI é mais acentuada, como
no queijo parmesão, tomate, carnes vermelhas, peixes, entre outros.
Existe no mercado um produto para realçar o sabor dos alimentos chamado
Aji-no-moto, que é um derivado da substância a seguir:
substância (A)
O AJI-NO-MOTO® é fabricado com matéria-prima natural, como a cana de
açúcar através do processo de fermentação, similar ao utilizado na fabricação
de pão, cerveja e queijo.
Com base nas informações contidas no texto acima e nos seus conhecimentos,
cite as classes funcionais presentes na molécula que origina a
substância que realça o sabor UMAMI e explique porque essa
substância pode reagir com um ácido de fórmula HX(aq),
compare a temperatura de ebulição da substância (A),citada pela
fórmula no texto, com o composto a seguir
substância (B)

3. • As classes funcionais presentes na substância A são amina e ácido
carboxílico. Essa substância pode reagir com um ácido HX(aq) pois a
amina tem caráter básico e por isso aceita o próton H+ do HX(aq)
• As substâncias A e B, no estado líquido, apresentam entre as
moléculas ligações de hidrogênio, porém A apresenta maior
temperatura de ebulição pois sua massa molar é maior(mais
polarizável)

4. 02. Considere as informações contidas na tabela abaixo sobre hidretos das
famílias 4A e 5A:
Família 4A temp ebulição(ºC) Família 5A temp ebulição(ºC)
CH4 -164 NH3 -33
SiH4 -112 PH3 -88
GeH4 - 90 AsH3 -63
SnH4 -52 SbH3 -18
Analisando os dados,
relacione a temperatura de ebulição dos hidretos da família 4A com a
massa molar e explique porque esse comportamento não é verificado
nos hidretos da família 5A e,
escreva a fórmula eletrônica do metano, CH4, e compare a geometria
da sua molécula e a sua polaridade com o CH3Cl, justificando sua
resposta.

5. • Na família 4ª a temperatura de ebulição aumenta com o
aumento da massa molar. Já no grupo 5A isto vale para as
substâncias PH3, AsH3 e SbH3 , porém a amônia apresenta
temperatura de ebulição maior do que os hidretos de fósforo e
de arsênio, mesmo possuindo menor massa molar, porque
existem entre suas moléculas ligações de hidrogênio.
• A fórmula eletrônica do metano é
A molécula do CH4 e do CH3Cl apresentam geometria tetraédrica, porém a
molécula do metano é apolar, pois o vetor momento dipolo resultante é nulo. Já
a molécula do CH3Cl é polar pois os quatro vetores momento dipolo não são
iguais e por isso, a resultante é diferente de zero.

6. 03. O VX é um composto utilizado como arma química, pertencente
ao grupo dos gases de nervos, ou seja, organo-fosforados,
altamente tóxicos, que atuam no sistema nervoso central, inibindo a
ação da enzima acetilcolinesterase, que possui ação importante na
transmissão de impulsos nervosos.
Propriedades físicas
Temperatura de fusão: -39°C;
Temperatura de ebulição: 298°C;
Densidade a 25°C : 1,008 g/mL.
O VX é um líquido incolor, inodoro, solúvel em água e altamente
tóxico. Sua fórmula molecular é C11H26NO2PS.
Essa substância extremamente tóxica pode provocar efeitos graves
e danosos ao homem em caso de contaminação, que pode ocorrer
através de inalação, ingestão, ou absorção pela pele.

7. Com base nos dados fornecidos,
determine o percentual em massa de carbono no VX e calcule
o número de átomos de oxigênio em 0,5L dessa substância a
25°C,
e indique, analisando a eletrosfera do nitrogênio na molécula
do VX, que gás nobre tem eletrosfera igual a sua, citando que
outra ligação o nitrogênio ainda pode fazer com o H+.

8. • Cálculo do percentual em massa de carbono na molécula
A massa molar do C11H26NO2PS é igual a 267g/mol, logo o
percentual em massa de carbono é
132g . 100%
% de C = = 49,4%
267g
• Cálculo do número de átomos de oxigênio em 0,5L da
substância
1,008g/mL . 500mL . 2 . 6,02.1023átomos de O
Número de átomos de O =
267g
Número de átomos de O = 2,27.1024 átomos
• Na molécula do gás VX o nitrogênio compartilha três pares de
elétrons e adquire eletrosfera idêntica a do gás nobre hélio. Pelo
fato de possuir um par de elétrons não ligantes há a possibilidade
desse átomo fazer uma ligação coordenada com o H+.

9. 04. Uma equipe do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) propõe um
sistema de captação de gás metano nos reservatórios de usinas hidrelétricas
localizadas na bacia do rio Amazonas (essa proposta está esquematicamente
representada na figura abaixo):
O primeiro passo é a colocação de uma membrana para impedir que as
turbinas das hidrelétricas suguem águas ricas em metano. Essa membrana
seria fixada a bóias na superfície e ancorada no fundo por pesos e, assim, a
água que entraria nas turbinas viria de camadas superficiais de represa, com
menor concentração de metano. Um sistema de dutos de captação coletaria a
água rica em metano no fundo da represa e a levaria para a extração do gás
em um sistema de vaporização. O metano poderia ser queimado em uma
termelétrica , gerando energia limpa e redução de uma fonte do aquecimento
global.
O texto afirma que a queima do metano na termelétrica gera energia e leva a
uma redução do aquecimento global. Nesse contexto, escreva a equação
química da combustão do gás metano e explique como essa combustão leva a
uma redução do aquecimento global, tendo como base a equação e o
conhecimento químico.

10. • A equação que representa a combustão do metano é
A queima do metano segundo o texto pode reduzir o
aquecimento global pois ao ser queimado há a formação do
CO2(g), que é um gás menos estufa que o CH4(g) . Por isso o
lançamento do gás carbônico agride menos o meio ambiente do
que o lançamento do metano na atmosfera.

11. 05.
• e escreva a reação reversível entre o ácido hipocloroso e a água
identificando a sua base conjugada

12. • A reação entre o HOCl(aq) e a água é representada pela
equação:
HOCl(aq) + H2O(l) ↔ -OCl(aq) + H3O+(aq)
A base conjugada do HOCl(aq) é o -OCl(aq) .

13. 06. Nosso complexo estilo de vida moderno depende de uma
disponibilidade constante de energia barata. De fato, nosso estilo de
vida tornou-se possível graças à descoberta e refinamento de
combustíveis fósseis. Vastas reservas de petróleo, a fonte de
hidrocarbonetos líquidos tais como a gasolina, existem em várias
regiões do mundo. Entretanto, embora muito grandes estas
reservas são limitadas e estamos usando-as muito rapidamente.
Três dos mais promissores combustíveis alternativos são o
hidrogênio, o etanol e o metano.
A partir dessas informações e admitindo que a gasolina é formada
apenas pelo C8H18(l),
escreva a equação de combustão da gasolina com oxigênio
em excesso e indique a geometria e polaridade das moléculas
formadas ,
identifique que combustível, metano ou etanol, apresenta
maior relação massa de CO2 produzida/ massa de
combustível utilizado, mostrando os cálculos.

14. • A equação que representa a combustão completa do C8H18(l) é
O CO2 e o H2O apresentam geometria linear e angular, respectivamente.
O CO2 é apolar e o H2O é polar.
• Com base nas reações de combustão do CH4 e do C2H5OH
Pode-se concluir que para 16g de metano forma-se 44g de gás
carbônico, e para 46g de etanol, formam-se 88g de gás
carbônico, logo
44g 88g
= 2,75 = 1,91
16g 46g
O metano apresenta maior relação massa de CO2(g)/ massa de
combustível utilizado.