Autor: Davi Maricato
INICIANTE
O processo Haber-Bosch para a síntese da amônia é um dos processos industriais mais importantes, sustentando a agricultura moderna e permitindo a fabricação em massa de fertilizantes nitrogenados. A transformação de nitrogênio e hidrogênio gasosos em amônia pode ser descrita pelo seguinte equilíbrio químico não balanceado:
A) Qual a soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros para a reação balanceada?
B) Que volume de hidrogênio a 1,00 atm e 298 K deve ser usado para produzir 1,0 tonelada de NH3?
C) Que volume de hidrogênio é necessário em (A) se é fornecido a 2,00×102 atm e 400oC?
Dados:
Massa molar da amônia: 17 g/mol
Massa molar do hidrogênio diatômico: 2 g/mol
INTERMEDIÁRIO
Olimpíada Brasileira de Química 2025 – Fase III (Adaptada)
“Caramboxina (estrutura mostrada a seguir) é uma substância existente na carambola (Averrhoa carambola) e na fruta bilimbi (Averrhoa bilimbi). Em pessoas saudáveis, a caramboxina é filtrada e eliminada pelos rins, mas em pessoas com problemas renais, a caramboxina se acumula no sangue causando problemas como convulsões, confusão mental, soluços e agitação psicomotora.
Considere as afirmações que são apresentadas a seguir:
I. As funções orgânicas presentes na molécula de caramboxina são: ácido carboxílico, amina, éter e fenol.
II. A fórmula molecular da caramboxina é C11H13NO6.
III. Na molécula de caramboxina há um átomo de carbono assimétrico ou centro estereogênico. Portanto, pode ocorrer na forma de dois diastereoisômeros R e S.
IV. Na molécula de caramboxina ocorrem três átomos de carbono com hibridação sp3 . Todos os demais átomos de carbono têm hibridação sp2.
V. Na molécula de caramboxina há cinco átomos de carbono insaturados com ligação dupla.”
Quais afirmações são falsas?
AVANÇADO
Um químico, em seu laboratório, estudava as propriedades geométricas de diferentes compostos químicos. Para observar algumas teorias na prática, ele realizou uma tentativa de síntese assimétrica para a carvona, cuja fórmula estrutural está representada abaixo.
Sabendo que a rotação específica da (S)-carvona, à 20oC em etanol é de +61o, e que uma solução de 70 gramas do sólido obtido em 350 mL de etanol apresentou rotação de -11o, determine:
A) A configuração R/S dos carbonos assimétricos da (I)-carvona e (II)-carvona.
B) O excesso enantiomérico (ee) da mistura obtida.
C) A composição percentual de cada enantiômero presente nessa mistura, justificando o valor e sinal da rotação óptica com base na composição encontrada.
Dado:
Em seguida, para ampliar seus estudos sobre estereoquímica, o químico realizou uma segunda síntese. Considere a reação abaixo. Ao todo, são obtidos quatro estereoisômeros como produtos, embora a escolha de um catalisador adequado possa favorecer um determinado par de estereoisômeros. Um dos produtos majoritários é apresentado.
Com base nisto:
D) Desenhe o segundo produto majoritário, sendo este o enantiômero do mostrado.
E) Os dois produtos minoritários possuem retenção da conectividade cis para o biciclo, variando apenas o terceiro centro. Desenhe os dois produtos minoritários.
F) Qual a relação entre os produtos majoritários e minoritários?
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