OLIMPÍADA QUIMENINAS 2024- PROVA 2° ANO DO EM
Questão 1.
A Profa. Dra. Maria Lúcia Belém Pinheiro, recentemente destacada como professora
emérita da Universidade Federal do Amazonas (UFAM), possui vasta experiência na área
de Química de Produtos Naturais. Ela atua na investigação de metabólitos secundários
bioativos de interesse medicinal e agronômico. Sua primeira pesquisa foi publicada em
1983 com o título “a descoberta da estrutura da molécula Abutasterona, um ecdisono
derivado de Abuta velutina”. Conhecida popularmente como "abuta", esta planta,
encontrada na região amazônica, é utilizada tradicionalmente por comunidades indígenas
devido às suas propriedades medicinais. A estrutura da Abutasterona é mostrada abaixo:
PINHEIRO, M. L. B.; WOLTER FILHO, W. ; ROCHA, Arnaldo I. da ; PORTER, Barry ; WENKERT, Ernest.
Abutasterone, an ecdysone from Abuta velutina. Phytochemistry, GB, v. 22, n.10, p. 2320-2321, 1983.
Sobre a estrutura da Abutasterona e a partir dos seus conhecimentos, assinale a opção
correta:
a) As moléculas da Abutasterona interagem entre si, principalmente, através de forças de
dispersão de London.
b) Todos os oxigênios da molécula possuem hibridização sp2 ou sp3, e além disso há dois
pares isolados de elétrons em cada um deles.
c) Todas as ligações envolvendo os átomos de hidrogênio na molécula são covalentes,
por isso, a molécula é apolar.
d) Observando a estrutura da molécula, podemos inferir que ela é insolúvel em etanol e
solúvel em solventes apolares.
e) Por ser uma molécula com mais de 20 átomos, a professora Lúcia Belém conseguia
enxergar uma unidade de molécula a olho nu.
Questão 2.
A Profa. Dra. Márcia Barbosa é uma cientista renomada, reconhecida internacionalmente
por suas pesquisas sobre as propriedades da água e suas interações em diferentes
condições. Seu trabalho é fundamental para compreender como a água participa de
reações químicas, o que impacta diretamente áreas como a purificação e a
dessalinização de água, temas essenciais para a sustentabilidade global. A professora
tem sido premiada por suas contribuições nas áreas de física e química, e suas
descobertas têm promovido o desenvolvimento de tecnologias que auxiliam em questões
ambientais, como o acesso à água potável.
Considere as reações abaixo em que água aparece como produto.
I- KClO3
+ Zn + H2
SO4
→ KCl + ZnSO4
+ H₂O
II- H2
S + HNO3
→ H2
SO4
+ NO +H2
O
III- Cl2
+ NaOH → NaCl + NaClO3
+ H2
O
A sequência correta dos coeficientes dos reagentes e produtos necessários para o
balanceamento das equações I, II e III, respectivamente, é:
a) 1,5,5,1,4,4/ 3,7,2,3,7 / 3,8,3,4,1
b) 1,6,6,1,1,1 / 3,4,3,1,4 / 3,5,3,6,1
c) 1,4,4,1,5,5,/ 3,8,6,2,8/ 3,4,3,2,1
d) 1,2,2,1,6,6 / 3,5,3,4,5 / 3,6,3,1,1
e) 1,3,3,1,3,3 / 3,8,3,4,8 / 3,6,3,5,1
Questão 3.
A Profa. Dra. Flávia Martins da Silva do Departamento de Química Orgânica do Instituto
de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro, é uma renomada pesquisadora
na área de Química Verde e Sustentabilidade, conhecida por suas contribuições
significativas para o desenvolvimento de processos químicos que minimizam o impacto
ambiental. Ela se destaca pela criação de catalisadores mais eficientes e pelo uso de
materiais biodegradáveis, o que reduz a geração de resíduos tóxicos.
Com base no texto e nos seus conhecimentos, assinale a opção correta sobre a Química
Verde:
a) A Química Verde busca eliminar completamente o uso de qualquer substância química
na indústria, desconsiderando a necessidade de processos químicos.
b) A Química Verde promove o aumento da eficiência dos processos, reduzindo a
formação de subprodutos e minimizando o impacto ambiental.
c) A Química Verde se propõe apenas ao desenvolvimento de novos solventes que são
menos tóxicos e mais seguros para o ambiente e os trabalhadores.
d) A Química Verde busca a melhoria da performance dos processos, levando em conta o
impacto ambiental dos produtos mas não dos subprodutos gerados.
e) A Química Verde foca na substituição de solventes e reagentes tóxicos por alternativas
mais seguras e sustentáveis, sem considerar a eficiência do processo.
Questão 4.
A Dra. Ana Flávia Nogueira é Professora Titular do Instituto de Química da UNICAMP e
Membro da Academia Brasileira de Ciências. Ela possui experiência na aplicação de
nanomateriais para conversão de energia solar, tendo trabalhado com células solares que
utilizam nanocristais de perovskita. As perovskitas são materiais que têm uma estrutura
cristalina específica, originalmente identificada no mineral perovskita (CaTiO₃). Neste
contexto, o termo "perovskita" é usado para descrever compostos que possuem essa
estrutura (ou uma estrutura muito parecida), geralmente com a fórmula geral ABX₃, onde:
A é um cátion maior (como aqueles de um metal alcalino ou de um cátion orgânico), B é
um cátion menor, e X é um ânion, normalmente o óxido (O2-). Em artigo recente, a
pesquisadora citada investigou modificações no iodeto de chumbo e metilamônio
(MAPbI₃) que foi um dos primeiros materiais de perovskita utilizados em células solares.
Na fórmula deste composto, “MA” equivale a CH3
NH3
+.
Com base no que foi exposto e nos seus conhecimentos, assinale a opção correta a
respeito da estrutura química do MAPbI3
e da perovskita:
a) Tendo em vista as ligações covalentes no cátion MA, o composto MAPbI3
é classificado
como um composto covalente.
b) A geometria ao redor do átomo de nitrogênio no cátion MA é piramidal e tetraédrica ao
redor do átomo de carbono.
c) O estado de oxidação do chumbo no MAPbI3
é igual àquele que o chumbo possui no
composto PbO.
d) Na perovskita CaTiO3
, a carga nuclear efetiva no cátion Ca2+ é maior do que a carga
nuclear efetiva no cátion do titânio.
e) No MAPbI3
substituindo-se o iodo por cloro, a estrutura original é mantida, pois os
ânions destes elementos possuem o mesmo tamanho.
Questão 5.
Em recente trabalho, a Profa. Dra. Tania Denise Miskinis Salgado da Universidade
Federal do Rio Grande do Sul, que atua na área de Ensino de Química, orientou um
mapeamento dos estudos que abordaram a temática “agrotóxicos” no Ensino de Ciências
da Educação Básica (EB). Os agrotóxicos são utilizados visando o aumento da
produtividade agrícola principalmente pelo controle de pragas invasoras. A importância do
tema para estudantes de ciências reside na necessidade de conscientização sobre os
problemas que essas substâncias químicas podem causar ao meio ambiente e,
consequentemente, à saúde humana. Neste contexto, um dos principais agrotóxicos
utilizados no mundo é o glifosato (C3
H8
NO5
P), um herbicida derivado do ácido fosfórico,
empregado no controle de ervas daninhas em culturas de soja, milho, algodão, etc., que
apresenta a fórmula estrutural a seguir:
Entretanto, o uso do glifosato tem gerado muita controvérsia com possíveis efeitos
adversos à saúde humana e ao meio ambiente. Além disso, o uso intenso do glifosato
contribuiu para o surgimento de ervas daninhas resistentes, o que tem levado à
necessidade de maiores volumes de aplicação.
Sobre a estrutura química do glifosato e a partir dos seus conhecimentos, assinale a
opção INCORRETA:
a) A porcentagem mássica de fósforo em uma amostra de glifosato puro é de
aproximadamente 18%.
b) O arranjo eletrônico ao redor do átomo de nitrogênio é piramidal e ao redor do átomo
de fósforo é tetraédrico.
c) O fósforo realiza um número de ligações acima do proposto pela teoria do octeto e tem
hibridização sp3.
d) O estado de oxidação do fósforo, no glifosato, é o mesmo que este átomo possui no
ácido fosfórico.
e) Em uma amostra de 1 kg de glifosato puro, há uma massa de nitrogênio menor do que
100 g.
Questão 6.
Ao explorar a química dos gases nobres, é possível discutir compostos formados a partir
destes gases que são possíveis graças à expansão da camada de valência e formação de
orbitais híbridos, como é o caso do XeF2
. A pesquisadora Melita Tramšek do Instituto
Jožef Stefa na Eslovênia, estudou diferentes aspectos que influenciam na formação de
compostos de XeF2
. Tais substâncias podem atuar como bases de Lewis e como ligantes
de complexação de metais. Além disso, podem ser empregados como agente em
processos de corrosão e em dispositivos eletrônicos. Sobre o exposto e a partir dos seus
conhecimentos, assinale a alternativa correta:
a) Ao redor do Xe, que é o átomo central, orbitais 5s, 5p e 5d misturam-se para formar os
orbitais híbridos sp3d e acomodar 10 elétrons.
b) No XeF2
, o átomo de Xenônio possui 10 elétrons ao seu redor e a geometria da
molécula é angular, com ângulos de 120°.
c) Comparando o PCl5
com o XeF2
, há o mesmo número de elétrons ao redor dos átomos
centrais, porém estes possuem hibridizações diferentes.
d) No XeF2
, dois átomos de flúor se ligam ionicamente ao átomo de xenônio para ficarem
com oito elétrons de valência.
e) Na reação: XeF2
+ SbF5
→ [XeF]+[SbF6-], o SbF5
atua como uma base de Lewis e o
XeF2
como um ácido de Lewis.
Questão 7.
A revista Química Nova na Escola, cuja editora é a professora Salete Linhares Queiroz,
do Instituto de Química de São Carlos (USP-IQSC), é um periódico com contribuição
destacada no ensino de Química no Brasil. Em uma destas contribuições, no editorial do
Volume 41, No 2, 2019, publicou-se um artigo sobre o sesquicentenário da Tabela
Periódica de Mendeleev. Um dos grandes sucessos desta Tabela foi a organização dos
elementos químicos evidenciando padrões nas suas propriedades físicas e químicas.
Após o trabalho de Mendeleev, nas décadas seguintes, outros estudiosos propuseram
formas de classificar os elementos químicos levando em conta suas propriedades. Neste
contexto, o potencial de ionização é um dos parâmetros estudados. O gráfico, a seguir,
mostra a variação do potencial de ionização (P.I.) em elétron-volt (eV) para os elementos
com número atômico (Z) de 1 a 19, sendo visível a tendência a um padrão de repetição.
De acordo com o gráfico e a partir dos seus conhecimentos, assinale a alternativa correta:
a) Hélio, neônio e argônio são os três elementos que apresentam maior dificuldade em
formar cátions no estado gasoso.
b) Em um mesmo período o P.I. tende a crescer devido à diminuição da força de atração
que os prótons do núcleo exercem sobre os elétrons.
c) O K é o elemento mais eletropositivo por ter o maior raio atômico, que implicará em
menor força de atração do elétron de valência pelo núcleo.
d) O Na, metal alcalino, é o elemento com maior tendência em formar cátions dada a
menor energia de ionização e o maior raio atômico.
e) Quanto maior for o átomo, implicará em uma maior força de atração do elétron de
valência pelo núcleo, e desta forma maior será o P.I.
Questão 8.
Giovanna Machado é pesquisadora titular e diretora do Centro de Tecnologias
Estratégicas do Nordeste (CETENE) e lançou em 2012 o Programa Futuras Cientistas
que tem como objetivo a inclusão de alunas e professoras do Ensino Médio nas áreas de
STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática). Em um trabalho do seu grupo de
pesquisa, apresentou-se uma alternativa para o tratamento de efluentes têxteis através da
fotodegradação de corantes. Foi empregado latão (liga metálica de zinco e cobre)
calcinado para imobilizar o dióxido de titânio, que catalisa a oxidação dos corantes,
gerando CO2
e H2
O, além de permitir a redução de metais dissolvidos ou outras espécies.
Sabendo que 3,3 g de um determinado elemento X é aquecido ao ar, produzindo 4,58 g
de um óxido de fórmula X3
O4
. Assinale a alternativa que corresponde ao elemento X.
a) Césio
b) Zinco
c) Cobre
d) Manganês
e) Titânio
Questão 9.
A britânica Rosalind Elsie Franklin foi uma química de destaque que tornou-se
pesquisadora no King's College London em 1951, realizando estudos com DNA e também
com carvão mineral e grafite. O carvão é um combustível fóssil com um alto teor de
carbono, normalmente 55% a 95%, considerado uma das principais fontes de energia em
todo o mundo e também um dos causadores da emissão de gases poluentes na
atmosfera, contribuindo para o agravamento do efeito estufa. Estima-se que as emissões
de CO2
provocadas pela queima de carvão representam 44% do total mundial (dados da
World Nuclear Association).
Considere, R (constante universal dos gases) = 0,082 atm.L.mol-1.K-1.
Comrelação ao gás carbônico, são feitas as seguintes afirmações:
I– O CO2
reage com a água, produzindo ácido carbônico, que por sua vez reage com o
carbonato de cálcio dos recifes de corais;
II- É possível converter o gás carbônico em um material sólido através da reação com um
óxido básico, como por exemplo CaO;
III- A molécula de CO2
é apolar e possui geometria angular cujo ângulo não pode ser
maior que 120°;
IV- Para uma pressão de 2 atm e temperatura de 92,85º C, a densidade do CO2
é
aproximadamente 2,93 g/L;
Assinale a opção que contém a(s) afirmação(ões) CORRETA(S).
a) Apenas II e IV
b) Apenas I e II
c) Apenas III e IV
d) Apenas I, II e III
e) Apenas I, II e IV
Questão 10.
A poluição plástica é atualmente um problema de grande relevância sob o ponto de vista
ambiental e socioeconômico. Desde 2004, devido ao tamanho dos plásticos em escalas
micrométrica e milimétrica, introduziu-se o termo microplástico (MP). De acordo com a
norma intitulada “Plastics- Environmental Aspects- State of Knowledge and
Methodologies” (ISO/TR 21960:2020), o MP é qualquer partícula plástica sólida insolúvel
em água com dimensões entre 1 µm e 1000 µm. Uma das autoras do artigo publicado na
revista Química Nova (vol. 44, n. 10, 2021), a professora Cassiana Montagner da
UNICAMP relata a sorção de contaminantes, como os metais, no MP. Na Alemanha
estudos com plásticos, amplamente utilizadas na confecção de sacolas e garrafas de
plástico, constataram a sorção significativa de íons como Cr, Fe, Sn e metais de terras
rara, enquanto outros como Cd, Zn e Cu quase não se acumularam nos resíduos de
microplásticos, indicando a biodisponibilidade ambiental e humana. Sobre esses metais
são feitas as seguintes afirmações:
I- O bronze é uma mistura eutética de Cu e Sn que possui ponto de fusão constante e
variação no ponto de ebulição, não sendo possível a sua separação dos metais por fusão;
II- Nos metais sólidos, os elétrons da camada de valência estão livres na rede cristalina
formada por cátions, assim como ocorre nos compostos iônicos sólidos;
III- O Cr possui distribuição eletrônica [Ar]4s2 3d4 e o Fe2+, [Ar]3d6, sendo ambos
isoeletrônicos por apresentarem o mesmo número de elétrons
IV- [Ar] 4s2 3d9 é a distribuição eletrônica do Cu e o seu raio é maior do que o raio do seu
cátion Cu2+ devido à menor atração sobre os elétrons presentes nos orbitais;
Assinale a opção que contém a(s) afirmação(ões) CORRETA(S).
a) Apenas I
b) Apenas I, III e IV
c) Todas estão corretas
d) Apenas III e IV
e) Apenas II, III e IV
Questão 11.
Clara Immerwahr (1870- 1915) foi uma importante cientista alemã, a primeira mulher a
receber o título de Doutora em Química na Universidade de Breslávia, na atual Polônia. A
atuação de Clara como cientista se deu na área da físico-química, além de trabalhar com
divulgação científica e um dos trabalhos dela envolveu a solubilidade de sais de cobre em
água. Abaixo, tem-se dados de solubilidade a 25 °C, de alguns sais estudados por ela:
Sal de cobre Solubilidade (g/100 mL de solução)
CuS
CuI
CuCO3
CuCl
CuSO4.5H2O
2,41 × 10-17
4,2 × 10-5
1,46 × 10-4
0,047
34
Sobre os sais estudados por Clara Immerwahr e a partir dos seus conhecimentos,
assinale a opção correta:
a) O carbonato de cobre(II) possui solubilidade molar (mol.L-1), em água a 25 °C, menor
do que aquela do iodeto cuproso.
b) Para preparar 10 mL de uma solução saturada de CuCl, a 25 °C, é necessário 4,7 ×
10-4 g deste sal.
c) Acrescentar CuS em uma solução de CuSO4
.5H2
O altera de maneira significativa a
solubilidade deste último.
d) Em 0,100 L de solução aquosa supersaturada de cloreto de cobre(I), a quantidade de
CuCl dissolvida é exatamente 0,047 g.
e) O produto de solubilidade Kps, a 25 °C, para o cloreto cuproso é aproximadamente
2,25 × 10-5.
Questão 12.
Um estudo conduzido no laboratório de Bromatologia da Universidade Federal do Paraná
sob a orientação da professora María Eugenia BALBI, foi publicado na revista Visão
Acadêmica (v.11, n°2, 2010). O trabalho teve como objetivo investigar as características
de diferentes tipos de vinagres disponíveis no mercado, comparando variáveis como
acidez total, acidez volátil, acidez fixa, extrato seco e pH com os dados da literatura
existente e as regulamentações da ANVISA, além de avaliar a conformidade das
informações presentes nos rótulos dos produtos. Em relação à acidez volátil, que é a
principal variável para classificação dos fermentados acéticos, o valor mínimo de acordo
com a legislação é de 4 g de ácido acético em 100 mL do produto. Numa análise química,
três alíquotas de 15 mL de cada amostra foram tituladas com uma solução-padrão de
1,0000 mol.L-1 de NaOH e, na tabela abaixo, tem-se os volumes médios gastos nas
titulações:
Número da
amostra de
vinagre
Volume médio de NaOH
na titulação (mL)
I
9,01
II
9,27
III
9,90
IV
10,50
V
10,75
Dado que a estequiometria da reação entre o ácido acético (CH3
COOH) e o hidróxido de
sódio é de 1:1, assinale a opção que apresenta todas as amostras que foram reprovadas
no teste:
a) I.
b) I e II.
c) I, II e III.
d) I, II, III e IV.
e) Todas as amostras.
Questão 13.
A Professora Débora Cristina Sampaio de Assis, do Departamento de Tecnologia e
Inspeção de Produtos de Origem Animal da Escola de Veterinária da UFMG, tem
desenvolvido trabalhos na área de tecnologia e inspeção de produtos de origem animal.
Entre os seus estudos podemos destacar a caracterização físico-química da carne de sol.
Neste contexto, de acordo com a legislação vigente, há a determinação do teor de
cloretos, um parâmetro que é expresso em gramas de cloreto de sódio por 100 gramas de
amostra de carne. Num procedimento típico, a amostra de carne é calcinada até cinzas
(cerca de 550 °C), que por sua vez são dissolvidas em ácido nítrico e a solução obtida é
diluída com água deionizada quente. A seguir, a mistura é filtrada, sendo o filtrado
coletado em erlenmeyer para uma titulação através do método de Mohr. Neste método,
os cloretos são precipitados sob a forma de cloreto de prata, em pH levemente alcalino,
na presença do cromato de potássio como indicador. O titulante é uma solução padrão de
nitrato de prata e o final da titulação é visualizado pela formação de precipitado vermelho
tijolo de cromato de prata, que se forma após todo o cloreto ter reagido.
Combase no texto e a partir dos seus conhecimentos, assinale a opção correta abaixo:
a) O método de Mohr citado no texto envolve duas reações de precipitação, ou seja,
ambas com formação de produto insolúvel.
b) A titulação realizada deve ser feita sob agitação constante e num meio com pH menor
do que 7, à 25 °C.
c) A solução padrão de nitrato de prata é adicionada ao erlenmeyer pelo uso de uma
pipeta graduada, que é própria para titulações.
d) O precipitado vermelho tijolo tem fórmula química, AgCrO4
, e a fórmula do cloreto de
prata é AgCl.
e) Oprecipitado vermelho tijolo se forma quando o cloreto de prata começa a se dissolver
no meio reacional.
Questão 14.
De acordo com o último relatório do Grupo de Trabalho I (The Physical Science Basis) do
IPCC– Painel Intergovernamental sobre as Mudanças Climáticas, publicado em 2021, os
aumentos observados nas concentrações de gases de efeito estufa (GEE) desde cerca do
ano de 1750 são inequivocamente causados por atividades humanas. Desde 2011, as
concentrações continuaram a aumentar na atmosfera, atingindo médias anuais de 410
partes por milhão (ppm) para dióxido de carbono (CO2
), 1866 partes por bilhão (ppb) para
metano (CH4
) e 332 ppb para óxido nitroso (N2
O), em 2019. Considerando um ponto na
troposfera, a uma altitude de 1 km acima do nível do mar, sabendo que a pressão
atmosférica varia com a altitude segundo fórmula barométrica (para baixas altitudes),
segundo a expressão ln(Ph
/P0
) =-λh, onde h é a altitude em metros, Ph
é a pressão
atmosférica nesta altitude, P0
é a pressão atmosférica no nível do mar (P0
= 101325 Pa) e
λ é uma constante de valor 1,2 x 10-4 m-1. Com base no texto, assinale a alternativa que
apresenta as pressões parciais em Pascal, respectivamente, dos três gases acima
mencionados, em 2019:
a) PCO2
= 368,5; PCH4
= 1,67; PN2O
= 0,29.
b) PCO2
= 46,84; PCH4
= 0,21; PN2O
= 0,04.
c) PCO2
= 3,69; PCH4
= 0,02; PN2O
= 0,003.
d) PCO2
= 36,85; PCH4
= 0,17; PN2O
= 0,03.
e) PCO2
= 4,68; PCH4
= 0,02; PN2O
= 0,004.
Questão 15.
A amônia é matéria-prima essencial de uso industrial para a produção de diversas
categorias de produtos industriais, como fertilizantes, explosivos, indústria têxtil,
polímeros, dentre outras. Desde 1908, a sua produção é baseada no processo
Haber-Bosch, no qual a amônia é produzida a partir do gás nitrogênio atmosférico,
bastante abundante, segundo a reação reversível N2
(g) + 3 H2
(g) = 2 NH3
(g), usando
parâmetros reacionais otimizados segundo o Princípio de Le Chatelier.
Suponha que 3,4 g de NH3
são aquecidos a 727 °C num recipiente indeformável de 0,82 L
de capacidade. Estabelecido o equilíbrio, verifica-se que a pressão total do sistema é
igual a 21,2 atm. Assinale a alternativa que mostra o grau de dissociação térmica do NH3
nas condições acima: Dado: R = 0,082 L.atm.K-1.mol-1.
a) 9%
b) 97%
c) 6%
d) 94%
e) 3%
Questão 16.
Capsaicina (trans-8-metil-N-vanilil-6-noneamida) é um composto presente nas pimentas
do gênero Capsicum. Como ilustrado na figura abaixo, sua estrutura se divide em três
regiões, a região (A) é responsável pela sua função antioxidante, a (B) pela sua ardência
e a(C) representa a parte hidrofóbica da estrutura.
Em algumas regiões do Brasil, há o costume de preparar pimenta em conserva
utilizando-se vinagre de álcool, água e até mesmo óleo. Maria experimentou em suas
férias de janeiro, uma pimenta em conserva do gênero Capsicum, conhecida
popularmente como pimenta-dedo-de-moça, fabricada pela sua avó e adorou seu sabor.
Nas suas férias de julho do mesmo ano, Maria voltou à casa de sua avó e pediu para
degustar a pimenta em conserva novamente, porém sua avó alertou Maria informando
que havia adicionado azeite à mistura. Ao ingerir a pimenta, Maria não esperava, mas a
pimenta estava extremamente picante. Sabendo que a capsaicina é majoritariamente
hidrofóbica, assinale a opção que justifica corretamente o aumento no ardor da pimenta e
o que Maria poderia utilizar para acalmar a sensação picante do seu paladar:
a) Por ter nitrogênio em sua estrutura, a pimenta-dedo-de-moça aumentou o ardor, após
alguns meses, e assim, Maria poderia beber água para aliviar o ardor da pimenta.
b) Sendo a capsaicina uma molécula antioxidante, seu ardor aumenta com o tempo e
Maria poderia ingerir qualquer líquido polar para aliviar o ardor causado pela pimenta.
c) A capsaicina é predominantemente apolar, por isso o aumento no ardor após a adição
de azeite. Maria poderia atenuar o ardor bebendo iogurte com 0 g de gorduras totais.
d) A adição de azeite aumenta o ardor da conserva, pois extrai-se mais capsaicina. Maria
poderia ingerir iogurte integral para atenuar o ardor provocado pela pimenta.
e) A conserva teve seu ardor aumentado com a adição do azeite devido a presença de
nitrogênio na capsaicina. Maria poderia ingerir suco de laranja para atenuar o ardor.
Questão 17.
Atualmente, a presidente da Sociedade Brasileira de Catálise é a professora titular Katia
Bernardo Gusmão da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A pesquisadora é
também a representante no Brasil da Associação Internacional de Catálise, tendo
ocupado a mesma posição na Federação Iberoamericana de Catálise, entre 2020 e 2023.
A catálise é de vital importância para a indústria química, especialmente nos setores de
refino de petróleo, petroquímica, polímeros, agroquímicos, aromas e fragrâncias e
fármacos, assim como a utilização de processos catalíticos é explicitamente um dos doze
princípios da Química Verde. Abaixo estão listadas cinco afirmações sobre o papel dos
catalisadores nas reações químicas.
Dentre as afirmações abaixo, assinale a correta:
a) O catalisador fornece um caminho alternativo para a reação com menor energia de
ativação, aumentando a taxa de formação do produto, sem alterar o equilíbrio químico.
b) A concentração de um catalisador não aparece na lei de velocidade de uma reação
química, ou seja, a ordem da reação em relação a ele, é zero.
c) O catalisador muda a constante de equilíbrio da reação, favorecendo uma maior
formação de produtos e aumentando o rendimento da reação.
d) O catalisador metálico participa da reação, formando um complexo intermediário, mas
não é regenerado ao final da reação.
e) O catalisador metálico altera a concentração dos reagentes, diminuindo a quantidade
necessária para alcançar a taxa de reação desejada.
Questão 18.
A relação entre a entropia (S) e a energia livre de Gibbs (G) é crucial para entender a
espontaneidade das reações químicas. Neste contexto, analise as alternativas abaixo e
assinale a correta:
a) A energia livre de Gibbs (G) é definida como, G ≡ H − TS, onde H é a entalpia, T é a
temperatura em Kelvin e S é a entropia. Esta definição indica que um aumento na
entropia sempre resulta em uma diminuição da energia livre de Gibbs.
b) A variação da energia livre de Gibbs (ΔG) à pressão e temperatura constantes, é dada
por ΔG = ΔH − TΔS. Esta equação sugere que uma reação pode ser espontânea mesmo
que a entropia diminua, desde que a variação de entalpia seja suficientemente negativa.
c) Para uma reação química à pressão e temperatura constantes, se a variação da
energia livre de Gibbs (ΔG) for positiva, a reação é espontânea e ocorre com mais
facilidade.
d) A variação da energia livre de Gibbs (ΔG) para uma reação química em equilíbrio é
positiva e o seu valor pode ser utilizado no cálculo da constante de equilíbrio
termodinâmica.
e) A entropia (S) de um sistema sempre aumenta em uma reação espontânea, e a
energia livre de Gibbs (G) sempre diminui para que a reação ocorra espontaneamente.
Questão 19.
Uma analista química frequentemente se depara com o preparo e utilização de soluções
no seu cotidiano. Para determinada análise, uma técnica de laboratório da Universidade
Federal do Piaui necessitava de uma solução de H2
SO4
com concentração de 3 mol.L-1.
Para isso ela verificou que uma solução de ácido sulfúrico comercial estava disponível, e
o rótulo continha as informações mostradas abaixo.
ÁCIDO SULFÚRICO
CONCENTRADO
Conteúdo = 1000 mL
Densidade (20 °C) = 1,80 g.cm-3
%emmassa=49%
Admitindo que a técnica preparou 500 mL da solução 3 mol.L-1, diluindo o ácido sulfúrico
concentrado em água, assinale a opção que mostra o volume correto de água, utilizado
no preparo:
a) 150,5 mL
b) 166,6 mL
c) 250,0 mL
d) 333,3 mL
e) 366,6 mL
Questão 20.
A hidroponia é uma técnica bastante utilizada para a produção de hortaliças pois dispensa
a utilização do solo, baseando-se no crescimento da planta através de uma solução
nutritiva ideal. Uma engenheira agrônoma, precisa preparar uma solução nutritiva
contendo íons K+, Cl- e Ca2+. Para isso, ela dispõe de soluções de KCl e CaCl2
ambas na
concentração de 1 mol.L-1. A engenheira misturou 500 mL da primeira solução e 500 mL
da segunda solução, transferindo a mistura resultante para um tanque e completando o
volume para 100 L. As concentrações resultantes de íons K+, Cl-, e Ca2+, obtidas na
solução final, em mmol.L-1, serão respectivamente:
a) 5, 10 e 10.
b) 5, 5 e 15.
c) 5, 5 e 5.
d) 10, 10 e 5.
e) 5, 15 e 5.
Questão 21.
Na química, é essencial o conhecimento do pH de um meio, seja no controle de
micro-organismos, na síntese de fármacos ou na elaboração de cosméticos. Uma solução
de ácido fórmico- HCOOH, foi preparada dissolvendo-se 11,5 g de ácido fórmico em
volume de água suficiente para obter 500 mL de solução. Sabe-se que a constante ácida
do ácido fórmico é 1,8.10-4. Assinale a opção que mostra o pH aproximado da solução
preparada:
a) 0,48
b) 2,08
c) 2,52
d) 3,48
e) 3,52
Questão 22.
Um novo método para a determinação de brodifacoum (um veneno anticoagulante) em
formulações de raticidas foi desenvolvido pela professora pesquisadora Nattany de Paula
na UFPE. O método é baseado na interação entre o analito (brodifacoum) e uma
nanopartícula fluorescente de carbono contendo fenilamina (C6H5NH2) em sua estrutura.
Durante o estudo da interação entre as moléculas do analito e da nanopartícula
fluorescente de carbono a pesquisadora levantou três hipóteses:
1) A interação pode ocorrer através da carga parcialmente negativa do oxigênio de uma
subunidade carbonila (C=O) presente na estrutura da nanopartícula fluorescente de
carbono, que pode interagir com bromo presente na molécula do brodifacoum, que pode
ter sua carga parcialmente positiva devido a polarização da ligação carbono-halogênio.
2) Uma vez que a interação entre o analito e a nanopartícula fluorescente de carbono
ocorre em meio tamponado com pH 10, o brodifacoum encontra-se em sua forma
ionizada, assim, a interação pode ocorrer através da aproximação entre os íons
provenientes das moléculas do analito e a superfície polar da nanopartícula de carbono
pela presença da fenilalanina.
3) A interação também pode ocorrer pela aproximação paralela entre do anel aromático
(-C6H5) presente na molécula do analito que provocará polarização na superfície da
nanopartícula fluorescente de carbono, resultando em uma atração fraca entre as duas.
Dadas as hipóteses, quais interações intermoleculares são abordadas nas hipóteses 1, 2
e 3, respectivamente:
a) Ligação de hidrogênio, dispersão de London e íon-dipolo
b) Ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo e dispersão de London
c) Dipolo-dipolo, íon-dipolo e dispersão de London
d) Dispersão de London, íon-dipolo e dipolo-dipolo
e) Dipolo-dipolo, dispersão de London e íon-dipolo
Questão 23.
Uma solução contém 0,20 mol de um soluto molecular não volátil dissolvido em 1,00 kg
de água pura. Sabendo-se que a pressão de vapor da água pura a 25°C é 23,76 mmHg e
que a constante crioscópica da água é 1,86 °C·kg·mol⁻¹ e a constante ebulioscópica é
0,512 °C·kg·mol⁻¹, assinale a opção correta abaixo:
a) O abaixamento relativo da pressão de vapor da solução é de aproximadamente 0,36%.
b) A solução apresentará uma elevação do ponto de ebulição de aproximadamente
0,51°C.
c) O ponto de congelamento da solução será reduzido em aproximadamente 0,93°C.
d) A pressão osmótica da solução é de aproximadamente 0,490 atm a 25°C.
e) A variação da pressão de vapor da solução em relação à água pura é de
aproximadamente 0,85 mmHg.
Questão 24.
Vanessa Freire é uma pesquisadora da UFPE e atualmente está desenvolvendo um
material sensor fluorescente em material plástico PVC, para detecção de Zn2+ em
efluentes. O material sensor possui em sua estrutura um complexo inorgânico formado
pelo cátion metálico Zn2+ e o ligante orgânico 2,3,4,5,7-pentahidroxiflavona. Durante o
procedimento de detecção do Zn2+, o material sensor é lavado com uma solução de ácido
clorídrico para a remoção dos cátions Zn2+, para então ser empregado na detecção destes
íons em efluentes. Na rotina de experimentos, a pesquisadora percebeu que o íon Al3+ é
um interferente em sua análise, pois o ligante orgânico também forma complexo com o
Al3+. Sabendo que o Kps à 25ºC do Al(OH)3 é 3 × 10-34 e do Zn(OH)2 é 3 × 10-17 e, além
disso, a amostra possui concentração equimolar de Zn2+ e Al3+, ambas igual a 0,1 mol.L-1,
assinale a alternativa correta abaixo:
a) O íon Al3+ deve precipitar em pH de aproximadamente 5, sendo possível a detecção do
íon Zn2+ sem interferência.
c) O Zn2+ é precipitado em pH maior do que 7 e pode ser precipitado com HCl, enquanto
Al3+ permanece solúvel.
d) O Al3+ é solúvel em pH ácido e o Zn2+ em pH alcalino, sendo necessário reagir o Zn2+
com uma espécie que o faça permanecer em solução.
d) O Al3+ e Zn2+ precipitam em valores de pH de aproximadamente 3 e 6, respectivamente,
assim, em pH 5, a análise de Zn2+ pode ser realizada.
e) O Al3+ é solúvel em pH alcalino, assim a análise em questão deve ser realizada em pH
muito ácido, como por exemplo, pH 2.
Questão 25.
Considere as seguintes afirmações sobre coloides e suas propriedades:
I. Coloides liofílicos têm uma afinidade significativa com o solvente, enquanto coloides
liofóbicos têm uma baixa afinidade com o solvente. A estabilização dos coloides liofóbicos
pode ser alcançada pela adição de agentes estabilizantes que aumentam a interação
entre as partículas do coloide e o solvente.
II. O efeito Tyndall é observado quando a luz passa através de uma dispersão coloidal,
resultando em um feixe visível devido à dispersão das partículas. Este efeito não é
observado em dispersões verdadeiramente homogêneas.
III. O movimento Browniano é a movimentação aleatória das partículas em um coloide
devido à colisão com moléculas do solvente e é uma evidência de que a substância está
em estado coloidal.
IV. A eletroforese é uma técnica usada para separar partículas coloidais com base em
suas cargas elétricas. Esse processo é especialmente útil para determinar a estabilidade
coloidal de uma suspensão.
V. A pectização e a peptização referem-se a processos que transformam coloides entre
estados de sol e gel. A pectização é a conversão de um sol em um gel, enquanto a
peptização é a conversão de um gel em um sol.
Assinale a opção que contém as afirmações CORRETAS:
a) Apenas I e II.
b) Apenas II, III e IV.
c) Apenas I, III e V.
d) Apenas II, III e V.
e) Todas as afirmações
