FUVEST- 2° DIA- 2° FASE – QUÍMICA- RESOLUÇÕES

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ALÔ PESSOAL!
Quem fez a segunda fase da Fuvest pode conferir as resoluções da prova de química.
Foi feito pelo Anglo e tem inserções do XQUIMICA.

O fogo é uma reação em cadeia que
libera calor e luz. Três de seus componentes fundamentais são combustível,
comburente (geralmente o O2 atmosférico), que são os reagentes, e calor, que
faz os reagentes alcançarem a energia de ativação necessária para a ocorrência
da reação. Retirando- se um desses três componentes, o fogo é extinto.
Para combater princípios de incêndio
em ambientes domésticos e comerciais, são utilizados extintores de incêndio, equipamentos
que contêm agentes extintores, isto é, substâncias ou misturas pressurizadas
que retiram pelo menos um dos componentes fundamentais do fogo, extinguindo- o.
Três dos agentes extintores mais
comuns são água, bicarbonato de sódio e dióxido de carbono.
a) Em qual dos três componentes do
fogo (combustível, comburente ou calor) agem, respectivamente, a água
pressurizada e o dióxido de carbono pressurizado, de forma a extingui-lo?
Justifique.
b) A descarga inadvertida do extintor
contendo dióxido de carbono pressurizado em um ambiente pequeno e confinado constitui
um risco à saúde das pessoas que estejam nesse ambiente. Explique o motivo.
c) O agente extintor bicarbonato de
sódio (NaHCO3) sofre, nas temperaturas do fogo, decomposição térmica total
formando um gás. Escreva a equação química balanceada que representa essa
reação.
RESPOSTA:
a) A água age sobre o calor, absorvendo-o do fogo. Já o gás carbônico
tem a função de diminuir a concentração do comburente O2 na
região próxima da chama.
b) Ao utilizar o extintor contendo gás carbônico em ambiente pequeno e
confinado, ocorre diminuição da pressão parcial do O2, gás
necessário para respiração, o que oferece risco à saúde das pessoas desse
local.
c)  
OBS: o pó branco formado após o uso do extintor é o carbonato de sódio.

Em navios porta_aviões, é comum o uso
de catapultas para lançar os aviões das curtas pistas de decolagem. Um dos
possíveis mecanismos de funcionamento dessas catapultas utiliza vapor de água
aquecido a 500 K para pressurizar um pistão cilíndrico de 60 cm de diâmetro e 3
m de comprimento, cujo êmbolo é ligado à aeronave.
Após a pressão do pistão atingir o
valor necessário, o êmbolo é solto de sua posição inicial e o gás expande
rapidamente até sua pressão se igualar à pressão atmosférica (1 atm). Nesse
processo, o êmbolo é empurrado, e o comprimento do cilindro é expandido para 90
m, impulsionando a aeronave a ele acoplada. Esse processo dura menos de 2
segundos, permitindo que a
temperatura seja considerada constante
durante a expansão.
a) Calcule qual é a pressão inicial do
vapor de água utilizado nesse lançamento.
b) Caso o vapor de água fosse
substituído por igual massa de nitrogênio, nas mesmas condições, o lançamento
seria bem sucedido? Justifique.
Note e adote:
Constante universal dos gases: R = 0,082atm.L/K.mol
Massas molares:
H2O ….. 18 g/mol
N2 ….. 28 g/mol
RESPOSTA:
a)

b) Não, pois a substituição
da mesma massa de água por nitrogênio provoca uma redução da pressão inicial do
sistema, não atingido o valor de pressão necessária

 
Uma pessoa que vive numa cidade ao
nível do mar pode ter dificuldade para respirar ao viajar para La Paz, na
Bolívia (cerca de3600 m de altitude).
a) Ao nível do mar, a pressão
barométrica é 760 mmHg e a pressão parcial de oxigênio é 159 mmHg. Qual é a
pressão parcial de oxigênio em La Paz, onde a pressão barométrica é cerca de
490 mmHg?
b) Qual é o efeito da pressão parcial
de oxigênio, em La Paz, sobre a difusão do oxigênio do pulmão para o sangue, em
comparação com o que ocorre ao nível do mar? Como o sistema de transporte de
oxigênio para os tecidos responde a esse efeito, após uma semana de aclimatação
do viajante?
RESPOSTA:

  a) cálculo da fração molar de oxigênio :

como a fração molar em La Paz é a mesma:
 
b) Sendo a
pressão parcial do oxigênio em La Paz menor que a encontrada ao nível do mar, a
difusão do oxigênio do pulmão para o sangue diminui. Com a menor
disponibilidade de oxigênio, durante a aclimatação, haverá uma maior produção
de hemácias, favorecendo o transporte de oxigênio para os tecidos.

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