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1 - Alotropia é uma denominação dada pelo químico sueco Jacob Berzelius, em 1841, a um fenômeno de grande relevância na Química. Com importante aplicação na área de Engenharia de materiais, essa propriedade pode ser encontrada na natureza ou sintetizada artificialmente. Desse modo, sabe-se que os alótropos apresentam a mesma fórmula molecular, mas os átomos estão ligados em formas diferentes. a mesma massa molecular, mas com átomos diferentes em sua composição. as mesmas propriedades físicas, mas propriedades químicas diferentes. diferentes isótopos em suas estruturas. diferentes atomicidades ou arranjos cristalinos, mas com átomos de um mesmo elemento. 2 - Um dos processos de separação de misturas empregados na reciclagem de plásticos é realizado em um tanque cheio de água onde são despejados os materiais que se quer separar. Nessa separação, materiais como o polipropileno e os polietilenos flutuam sobre a água e materiais como o ABS e as poliamidas afundam. Disponível em: www.tudosobreplasticos.com. Acesso em: 23 mar. 2021. Adaptado. Esse processo de separação é possível porque os materiais citados no texto apresentam, em relação à água, diferentes permeabilidades. solubilidades. porosidades. reatividades. densidades. 3 - Observe o sistema abaixo representado e determine o estado físico do ácido acético e do bromo, respectivamente. Substância Temperatura de fusão (ºC) Temperatura de ebulição (ºC) Ácido acético 17 118 Bromo -7 59 Ácido acético e bromo, sob pressão de 1 atm, estão em recipientes imersos em banhos, como mostrado: Ácido acético Bromo Líquido Líquido Sólido Sólido Gasoso Líquido Líquido Gasoso Gasoso Gasoso 4 - Lâmpadas incandescentes são muito comuns no dia a dia. Elas consistem em um filamento de um fio metálico muito fino presente dentro de um bulbo de vidro que, com a passagem de corrente elétrica, sofre um aquecimento. Esse aquecimento chega a três mil graus celsius. Com esse intenso aquecimento, o metal passa a incandescer, emitindo luz. Um metal que poderia ser utilizado como fio dentro do bulbo da lâmpada é o Chumbo, cujo ponto de ebulição é de 1 725 ºC. Tungstênio, cujo ponto de fusão é de 3 410 ºC. Alumínio, cujo ponto de fusão é de 1 536 ºC. Ferro, cujo ponto de ebulição é de 2 750 ºC. Zinco, cujo ponto de ebulição é de 906 ºC. 5 - Uma prática interessante de lazer é a patinação no gelo. O processo de patinar é possível, pois a pressão exercida pela lâmina dos patins sobre o gelo provoca uma mudança de estado físico da água, o que possibilita o deslizamento dos patins. Essa mudança pode ser representada em um diagrama de fases. A transformação ocorrida durante a patinação do gelo é representada pela flecha. A B C D E 6 - Considere as seguintes substâncias e suas respectivas densidades. Substância Densidade (g/cm³) Zinco 7,1 Carvão 0,5 Madeira 0,4 Diamante 3,5 Cobre 9,0 Quando se adicionam 5 g de cada um desses materiais em 500 g de água (1,0 g/cm3), em temperatura ambiente, observa-se flutuação de diamante, zinco e cobre. madeira e carvão. madeira e cobre. carvão e zinco. zinco e cobre. 7 - Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, sente-se uma sensação de frio. Esse fenômeno está relacionado com a evaporação da água que, no caso, está em contato com o corpo humano. Essa sensação de frio se explica corretamente pelo fato de que a evaporação da água é um processo endotérmico e cede calor ao corpo. endotérmico e retira calor do corpo. exotérmico e retira calor do corpo. exotérmico e cede calor ao corpo. isobárico e doa calor do corpo. 8 - Foi realizada a dissolução de determinado sal em água visando a preparação de bolsas térmicas para tratamento de contusões. Em um dos testes realizados com os sais apresentados genericamente do gráfico de solubilidade a seguir a solução tornou-se quente. www.preuniversitycourses.com (Adaptado) Qual o sal cuja dissolução possui essa característica? sal D sal A sal F sal E sal B 9 - A solubilidade do cloreto de potássio em água é, aproximadamente, 34 g do sal/100 g de água, a 20 ºC. Assim, acrescentando-se 0,5 g de KCl a um tubo de ensaio contendo 5 g de água nessa temperatura e agitando-se até não ser mais observada dissolução, deve-se obter uma solução aquosa insaturada. saturada, sem corpo de fundo. saturada, com 0,34 g de corpo de fundo. saturada, com 0,17 g de corpo de fundo. saturada, com 0,04 g de corpo de fundo. 10 - O coeficiente de solubilidade (CS) de um sal mensura a quantidade máxima solúvel dessa substância sob determinadas condições de pressão e temperatura em um determinado solvente, e a temperatura é um fator que influencia diretamente nesse coeficiente. A seguir, encontra-se a curva de solubilidade (CS) – variação do CS com a temperatura – de um determinado sal em água. Com base na análise do gráfico, esse sal apresenta uma dissolução endotérmica, pois ele se dissolve absorvendo calor da água. exotérmica, pois ele libera calor para a água ao ser solubilizado. endotérmica, pois o coeficiente de solubilidade do sal reduz a temperatura. exotérmica, pois a solubilização dele causa aumento na temperatura da água. exotérmica, pois temperaturas elevadas aumentam o coeficiente de solubilidade. 11 – Programa de medida de temperatura da água do mar A operação da central nuclear requer uma grande quantidade de água do mar para resfriar o vapor utilizado para movimentar o gerador elétrico. A água utilizada para esse fim é captada em Itaorna e lançada no Saco Piraquara de Fora cerca de três a cinco graus acima da temperatura de entrada. O objetivo deste programa é realizar um mapeamento hidrotérmico através da medição quinzenal da temperatura da água do mar nas áreas de captação e de lançamento da central nuclear, [...] e avaliar uma possível influência sobre as populações marinhas. Programa de medida de temperatura da água do mar. Eletronuclear, Rio de Janeiro. Disponível em: www.eletronuclear.gov.br. Acesso em: 13 mar. 2021. Solubilidade do gás oxigênio (O2) em água Avalia-se que as ações tomadas pelo programa na usina nuclear se justificam pelo fato de a solubilidade do oxigênio diminuir no ambiente aquático com o aumento da temperatura, fazendo com que haja aumento do pH aquático, afetando a vida marinha. diminuir no ambiente aquático com o aumento da temperatura, fazendo com que os organismos aquáticos tenham menos oxigênio disponível. aumentar no ambiente aquático com o aumento da temperatura, fazendo com que haja diminuição do pH aquático, afetando a vida marinha. aumentar no ambiente aquático com o aumento da temperatura, fazendo com que haja maior oxidação, danificando os organismos aquáticos. aumentar no ambiente aquático com o aumento da temperatura, fazendo que haja maior presença de organismos, causando um desequilíbrio no bioma. 12 - Entre as figuras abaixo, identifique a que melhor representa a distribuição das partículas de soluto e de solvente numa solução aquosa diluída de cloreto de sódio. 13 – Os carotenoides são substâncias responsáveis pela cor natural de algumas frutas e vegetais. O licopeno (C40H56) é um tipo de carotenoide encontrado no tomate e em seus derivados, sendo o responsável pela cor vermelha intensa dele e, também, de outras frutas, como a melancia e a goiaba. Recomenda-se a ingestão diária de 5 a 6 mg de carotenoides, valor equivalente a 4 ou 6 porções de alimentos contendo essas substâncias. Disponível em: <https://g1.globo.com>. Acesso em: 18 jan. 2019 (Adaptação). Caso um indivíduo consiga suprir a quantidade diária mínima de carotenoides recomendada apenas por meio de uma dieta contendo licopeno, o número de átomos de carbono ingeridos será, aproximadamente, igual a Dados: Massa molar do licopeno: 536 g.mol–1.5,6 . 1018. 6,7 . 1018. 2,2 . 1020. 2,7 . 1020. 2,4 . 1025. 14 - Para separar isótopos de urânio em uma centrífuga de gás, o urânio precisa estar na forma de um composto volátil. Desse modo, o óxido de urânio é tratado com o fluoreto de hidrogênio para formar UF4, que, então, reage para produzir o sólido volátil UF6. UO2 (s) + 4 HF (aq) → UF4 (s) + 2 H2O (l) UF4 (s) + F2 (g) → UF6 (g) Supondo-se rendimento de 100%, calcula-se que a obtenção de 100 kg de UF6 (g) consome uma quantidade de UO2 (s), em kg, de, aproximadamente, Massas Molares (g/mol): U = 238; O = 16; F = 19. 27. 35. 58. 77. 100. GABARITO 1 – Alotropia é o fenômeno onde átomos de um mesmo elemento gera diferentes substâncias simples, a diferença entre essas substâncias está na atomicidade ou arranjo espacial. 2 - 3 - O ácido acético submetido a 150 ºC irá se encontrar no estado gasoso. O bromo mergulhado em água líquida + sólida, está submetido à uma temperatura de 0ºC (ponto de fusão do gelo) e, portanto, se encontra no estado líquido. 4 - O material que deve ser usado é aquele que permanece no estado sólido na temperatura de 3 000ºC. Portanto, o único que apresenta tal característica é o Tugstênio, letra B. 5 - 6 - Irão flutuar os objetos menos densos que a água. São eles: A madeira e o carvão. 7 - 8 - O sal cuja dissolução aquece o sistema e também a vizinhança é aquele cuja dissolução é exotérmica (dissolve melhor em baixas temperaturas), o que é característico do sal F. 9 - � Cálculo da massa de KCl que irá dissolver em 5 g de H2O: 34 g sal _____ 100 g H2O X _____ 5 g X = 1,7 g KCl Como foi colocado 0,5 g do sal em 5 g de água, teremos uma solução insaturada, pois a quantidade de soluto adicionado é menor que a solubilidade. 10 - A dissolução apresentada é endotérmica já que a solubilidade do soluto aumenta com o aumento de temperatura do sistema. Dessa forma, o soluto dissolve mais quando absorve mais energia da água. 11 - O gás oxigênio dissolve menos em água quente, o que prejudicaria a vida marinha. 12 - O oxigênio presente nas moléculas de água representa a região de maior densidade eletrônica (polarizado parcialmente com carga negativa) e os hidrogênios são deficientes de densidade eletrônica (região polarizada positivamente). Com isso, o cloreto (Cl-) e o sódio (Na+) são atraídos por regiões distintas pelas moléculas de água, sendo o cloreto atraído pelos hidrogênios da água e o sódio atraído pelo oxigênio. 13 – 1 mol de C40H56 _____ 40 mols de C 536 g de C40H56 ____ 40 x 6 x 1023 átomos de C 5 x 10-3 g (5 mg) _____ X X = 2,2 x 1020 átomos de C 14 - � Como as equações são consecutivas, teremos: 1 mol de UO2 ____ 1 mol de UF6 Massas molares: UO2 = 238 + 2 x 16 = 270 g/mol UF6 = 238 + 6 x 19 = 352 g/mol 270 g de UO2 _____ 352 g de UF6 X _____ 100 kg X = 76,7 kg ~ 77 kg