APOL2

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Questão 1/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"A hibridização é o processo de combinação de orbitais atômicos à proporção que os átomos se aproximam um do outro para formarem as ligações. O comprimento de ligação é a distância entre os núcleos de dois átomos ligados através de uma ligação covalente e é importante na determinação do tamanho total e forma de uma molécula [...] Quando dois átomos de uma ligação têm uma pequena diferença de eletronegatividade, as cargas parciais são muito pequenas. Quando a diferença de eletronegatividade aumenta, também crescem as cargas parciais. De acordo com Robert Mulliken, a eletronegatividade é a média entre a energia de ionização e a afinidade eletrônica do elemento (ambas em eletron-volts)."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: LEAL, R. C., MOITA NETO, J. M., LIMA F. C.A, FEITOSA C. M., A Química Quântica na compreensão de teorias de Química Orgânica. Quim. Nova, Vol. 33, No. 5, 1211-1215, 2010, Disponível em: <https://www.scielo.br/j/qn/a/3KFpXn56ky78FWMRgV8gWBd/?format=pdf&lang=pt>
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as assertivas a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas sobre a hibridização de orbitais moleculares:
I.   ( ) O número quântico orbital é uma ferramenta da Mecânica Quântica para obter a quantidade máxima de elétrons nos orbitais atômicos.
II.  ( ) Uma vez que são do tipo sp², os orbitais do etileno são considerado hibridizados por serem formados pela combinação de um orbital s e de dois orbitais p.
III. ( ) Das conclusões de Linus Pauling, as ligações químicas são descritas por funções de onda obtidas da mistura dos orbitais.
IV. ( ) Em alguns átomos tetravalentes, como o de Carbono por exemplo, os orbitais sp³ são formados a partir da combinação dos orbitais 2p e 2s.
V.  ( ) A descrição das ligações químicas do metano, dada sua geometria plana, não pode ser descrita através da hibridização.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	A
	V-F-V-V-F
Você assinalou essa alternativa (A)
	
	B
	F-F-V-V-V
	
	C
	V-V-F-V-F
	
	D
	F-V-F-F-V
	
	E
	V-V-F-F-V
Questão 2/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Gilbert Newton Lewis foi o primeiro pesquisador que conseguiu formular uma teoria de ligação química de modo bastante eficaz e abrangente. Em sua teoria, ele agrupou todos os tipos de ligações químicas e conseguiu ir além das demonstrações individuais, apontando relações entre substâncias iônicas, metálicas, covalentes e moleculares.
Por volta de 1902, Lewis começou a desenvolver suas ideias sobre o comportamento atômico e o octeto eletrônico, em busca de explicações para a formação das ligações químicas, [...] Lewis propôs a chamada teoria do átomo cúbico, em que modela o comportamento dos elétrons de valência de um átomo supondo que eles se distribuem espacialmente formando um cubo o qual poderia acomodar em seus vértices uma quantidade de 0 a 8 elétrons."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: LEAL, R. C., MOITA NETO, J. M., LIMA F. C.A, FEITOSA C. M., A Química Quântica na compreensão de teorias de Química Orgânica. Quim. Nova, Vol. 33, No. 5, 1211-1215, 2010, Disponível em: <https://www.scielo.br/j/qn/a/3KFpXn56ky78FWMRgV8gWBd/?format=pdf&lang=pt>
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas:
I. Os elétrons da camada de valência se organizam de forma simétrica em 8 elétrons, um para cada vértice do cubo.
II. Elétrons não podem transitar de uma posição em uma camada externa da eletrosfera para outra, dado que suas posições são mantidas de forma rígida.
III. Uma região eletricamente positiva, não afetada em mudanças químicas, com uma quantidade específica de elementos para cada grupo da tabela periódica.
IV. As forças elétricas não atuam da mesma forma em partículas muito próximas.
V. Uma camada externa negativa, com um número entre 0 e 12 elétrons.
VI. Duas camadas atômicas não podem ser interpenetráveis de forma simultânea.
São postulados da teoria do átomo cúbico corretamente enunciados somente:
	
	A
	I, II, e V
	
	B
	I, III e IV
Você assinalou essa alternativa (B)
	
	C
	III, IV e VI
	
	D
	II, III e IV
	
	E
	IV, V e VI
Questão 3/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"A solubilidade de uma substância orgânica está diretamente relacionada com a estrutura molecular, especialmente com a polaridade das ligações e da espécie química como um todo (momento de dipolo). Geralmente, os compostos apolares ou fracamente polares são solúveis em solventes apolares ou de baixa polaridade, enquanto que compostos de alta polaridade são solúveis em solventes também polares, o que está de acordo com a regra empírica de grande utilidade: "polar dissolve polar, apolar dissolve apolar" ou "o semelhante dissolve o semelhante". A solubilidade depende, portanto, das forças de atração intermoleculares que foram documentadas pela primeira vez por Van der Waals, prêmio Nobel de Física de 1910."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: MARTINS, C. R., LOPES, W. A., & ANDRADE, J. B. de . (2013). Solubilidade das substâncias orgânicas. Química Nova, 36(Quím. Nova, 2013 36(8)). Disponível em: <https://doi.org/10.1590/S0100-40422013000800026>
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as assertivas a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas:
I.   ( ) A ligação polar configura-se quando átomos com mesma eletroafinidade realizam uma ligação entre si de forma covalente.
II.  ( ) A ligação apolar se baseia na ligação entre átomos com eletroafinidades muito próximas, ou mesmo iguais.
III. ( ) O momento dipolar é um vetor que, posicionado sobre a molécula, aponta para o polo de maior eletronegatividade.
IV. ( ) O momento de dipolo é uma grandeza escalar.
V.  ( ) Dada a impossibilidade de se determinar o valor do momento dipolar de cada molécula, costuma-se obter o momento dipolar resultante, soma dos momentos individuais.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	A
	V-F-V-F-V
	
	B
	V-V-V-F-F
	
	C
	F-F-F-V-V
	
	D
	V-V-F-V-F
	
	E
	F-F-V-F-V
Você assinalou essa alternativa (E)
Questão 4/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
“Para que seja possível compreender as aplicações da química quântica, podemos recorrer a uma analogia. Se na física quântica o principal objeto de estudo é a descrição do conjunto de partículas subatômicas que compõem o Universo por meio de métodos de quantização, podemos deduzir que o objeto de estudo da química quântica é esse mesmo conjunto. Sabemos que o elétron desempenha um papel fundamental nas interações entre átomos e moléculas. Portanto, o avanço das teorias físicas que explicam o comportamento e a natureza dessa partícula leva a uma compreensão mais aprofundada do funcionamento das ligações químicas e, consequentemente, pode gerar uma nova química, capaz de destrinchar as relações entre os átomos embasada nessa nova compreensão do mundo subatômica.”
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, p. 157
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas:
I. Distribuição dos elétrons nas moléculas
II. Estudo da eletroafinidade
III. Diferença de potencial em pilhas
IV. Caminhos da reação
V. Máquinas térmicas
VI. Polaridade
apresentam aplicações diretas daTeoria Quântica à Química apenas:
	
	A
	I, II, IV e V
	
	B
	II, III, IV e V
	
	C
	I, II, IV e VI
Você assinalou essa alternativa (C)
	
	D
	III, IV, V e VI
	
	E
	I, II, III e IV
Questão 5/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
Formalismos matemáticos são utilizados de forma a sustentar uma teoria com afirmações matemática-lógicas e são puramente formais. E muitas vezes, como no caso da mecânica quântica, é o aspecto onde se consegue consenso. Sobre esse assunto podemos afirmar que: "A verdadeira reconciliação entre os dois formalismos, mecânica matricial e mecânica ondulatória, é creditada a Dirac no seminal livro de 1930 “Principles of Quantum Mechanics”.
Nele fica claro que as duas formulações são apenas diferentes representações de uma teoria mais geral. Dirac utilizou espaços vetoriais e introduziu a notação de bras e kets, uma das principais e mais importantes ferramentas da área."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: PFRIMER, F. R, Sobre os formalismos matemáticos da Mecânica Quântica: Dirac, von Neumann e Álgebra C [manuscrito] /Frederico Rodrigues Pfrimer. - 2013 https://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstream/tede/3689/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Frederico%20Rodrigues%20Pfrimer%20-%202013.pdf
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as assertivas sobre o formalismo de Dirac a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas:
I. ( ) A evolução temporal dos vetores de estado na forma |?(t)?|?(t)? são obtidas a partir da aplicação da Equação de Schrödinger.
II. ( ) Um ket |v?|v? pode ser usado para determinar a velocidade de uma partícula no contexto da Química Quântica.
III. ( ) os kets (e por consequência também os bras) são observáveis que representam um estado físico em um espaço de estados conhecido como “espaço de Hilbert”.
IV. ( ) O espaço de estados é também um espaço de Hilbert.
V. ( ) Para que um vetor defina o estado de um objeto quântico ele deve estar normalizado.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	A
	F-V-V-V-F
	
	B
	V-F-F-V-V
Você assinalou essa alternativa (B)
	
	C
	F-F-V-F-V
	
	D
	V-F-V-F-V
	
	E
	V-V-F-V-F
Questão 6/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Com os devidos avanços referentes aos estudos dos orbitais, um novo obstáculo surgiu na partição de estudos sobre ligações químicas: se o carbono possui duas subcamadas diferentes na sua camada de valência (orbital 2s e orbitais 2p) como pode o carbono da molécula de metano realizar quatro ligações idênticas orientadas no espaço em direção aos vértices de um tetraedro? Em 1931, Linus Carl Pauling propôs uma solução para este problema ao demonstrar matematicamente como os orbitais poderiam se combinar, e denominou tal fenômeno de hibridização. Ao hibridizar o orbital 2s e três orbitais 2p do átomo de carbono, originaria quatro orbitais atômicos equivalentes com a geometria de um tetraedro, chamados de orbitais atômicos hibridizados do tipo sp³."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BIF, E., Orbitais Híbridos e contribuintes de ressonância: concepção de alunos de graduação em Química. (Trabalho de Conclusão de Curso). Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2019. Disponível em: <https://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/13257/1/orbitaishibridoscontribuintesressonancia.pdf>
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas:
I. A hibridização sp³ gera orbitais na forma tetraédrica, correspondente a uma pirâmide de base triangular com todas as faces idênticas.
II. A hibridização sp³d² gera orbitais na forma linear, com duas ligações em extremidades opostas do átomo.
III. A hibridização sp² gera orbitais na forma octaédrica, correspondente a duas pirâmides de base quadrada que compartilham suas bases.
IV. A hibridização sp³d gera orbitais na forma bipiramidal triangular, correspondente a duas pirâmides de base triangular que compartilham suas bases.
V. A hibridização sp gera orbitais na forma plana triangular, correspondente a um triângulo contido em um plano.
Estão corretas apenas as afirmativas:
	
	A
	III e IV
	
	B
	II e III
	
	C
	I e V
	
	D
	I e IV
Você assinalou essa alternativa (D)
	
	E
	II e V
Questão 7/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"O átomo de hidrogênio é um sistema complexo, apesar de ser um átomo com uma constituição muito simples, é um sistema tridimensional, o que obriga à utilização da equação de Schrödinger a três dimensões, a energia potencial do seu elétron varia com a posição. [...] A equação de Schrödinger é de fácil utilização para o átomo de hidrogênio, porém, quando aumentado o número atômico, os métodos numéricos são mais eficazes e facilitam a resolução do problema. Essa equação encontra limitações, pois só se aplica a partículas com velocidades baixas;"
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: ZEILMANN, A. P., SPENASSATO, D., ORO, N., Equação de Schrödinger: Resolução Analítica e Simulação para o átomo de Hidrogênio, Vetor, Rio Grande, v.18, n.2, p. 34-44, 2008. Disponível em: <https://periodicos.furg.br/vetor/article/download/1695/845/4308>
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas sobre o átomo de hidrogênio:
I. O átomo de hidrogênio é modelado dentro do formalismo de Schrödinger para que o elétron fique confinado em um poço infinito tridimensional.
II. Uma vez que o átomo de hidrogênio sujeito à equação de Schrödinger consiste em um próton central positivo com um elétron negativo circundando-o, é utilizada a simetria cilíndrica para sua análise, em lugar da cartesiana.
III. Quando os elétrons se deslocam de um nível de energia mais baixo para um mais alto, emitem um fóton com energia proporcional à frequência do mesmo.
IV. Uma vez que o átomo de hidrogênio sujeito à equação de Schrödinger consiste em um próton central positivo com um elétron negativo circundando-o, é utilizada a simetria esférica para sua análise, em lugar da cartesiana.
V. Quando os elétrons se deslocam de um nível de energia mais alto para um mais baixo, emitem um fóton com energia proporcional à frequência do mesmo.
Estão corretas apenas as afirmativas:
	
	A
	I, IV e V
Você assinalou essa alternativa (A)
	
	B
	I, II e V
	
	C
	II e III
	
	D
	II e V
	
	E
	I, III e IV
Questão 8/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Entre o final de 1925 e o começo de 1926, Schrödinger publicou uma série de quatro artigos (cerca de um por mês) sobre sua mecânica ondulatória, onde revela que talvez nossa mecânica clássica seja completamente análoga a óptica geométrica e como tal, está errada […] portanto é preciso estabelecer uma mecânica ondulatória, e o método mais óbvio é a partir da analogia Hamiltoniana ." Observe também que a equação de Schrödinger dependente do tempo é dada por: −ℏ22m∂2ψ(x,t)∂x2+V(x,t)ψ(x,t)=iℏ∂ψ(x,t)∂t−ℏ22�∂2�(�,�)∂�2+�(�,�)�(�,�)=�ℏ∂�(�,�)∂�.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: QUAGLIO J., Deduzindo a Equação de Schrodinger Através da Analogia Óptico-Mecânica de Hamilton. Revista Brasileira de Ensino de Física [online]. 2021, v. 43 https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0208 
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas a respeito da Equação de Schrödinger:
I. |Ψ(x,t)|4|Ψ(�,�)|4 pode ser interpretado como a probabilidade da localização da partícula.
II. Para o espaço livre, com potencial nulo portanto, a soluçãogeral da equação de Schrödinger é Ψ(x)=Asin(kx)+Bcos(kx)Ψ(�)=�sin⁡(��)+�cos⁡(��).
III. A partir da equação de Schrödinger é possível determinar que a energia de uma partícula no espaço livre é dada por E=ℏ2k2/2m�=ℏ2�2/2�.
IV. A energia da partícula no espaço livre não pode ser determinada, dada a inexistência de condições de contorno.
V. Na aplicação da equação de Schrödinger o espaço vazio é simbolizado pelo potencial nulo.
Estão corretas apenas as afirmativas:
	
	A
	III e V
	
	B
	I, II e IV
	
	C
	I, III e V
	
	D
	I e IV
	
	E
	II, III e V
Você assinalou essa alternativa (E)
Questão 9/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Uma das sugestões mais importantes associadas ao método de Hartree-Fock foi formalizada por J.J.Roothaan através do método que ficou popularizado como o método da combinação linear dos orbitais atômicos (LCAO - Linear Combinaion of Atomic Orbitals). Esta designação de combinação linear de orbitais atômicos não é adequada e deveria ser modificada para combinação linear de funções de base. Entretanto, a força do hábito e a grande utilização do método tornou a designação inicial como um rótulo ainda utilizável [...]. Os orbitais atômicos e moleculares apresentam características vetoriais, mas são funções matemáticas e portanto, o espaço vetorial a que se refere, neste caso, não deve ser considerado como o espaço euclidiano"
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CUSTÓDIO, R., MORGON, N. H., Método LCAO. Rev. Chemkeys. 17 de setembro de 2018 [citado 23 de janeiro de 2023];(3):1-8. Disponível em: <https://econtents.bc.unicamp.br/inpec/index.php/chemkeys/article/view/9639>
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas:
I. Os métodos LCAO (do inglês linear combination of atomic orbitals - combinação linear dos orbitais atômicos) são atualmente muito empregados na obtenção das energias nos orbitais moleculares, uma vez que possuem uma ampla gama de aplicação.
PORQUE
II. Os métodos LCAO têm por objetivo determinar como se comporta a função de onda dos elétrons em ligações moleculares, sendo o método de Hückel o mais utilizado.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
	
	A
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Você assinalou essa alternativa (A)
	
	B
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
	
	C
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	
	D
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
	
	E
	As asserções I e II são proposições falsas.
Questão 10/10 - Química Quântica
Leia o fragmento de texto:
"Todas as partículas conhecidas no universo pertencem a um entre dois grupos: férmions ou bósons. Férmions são partículas com spin semi-inteiro (como o spin 1/2) e compõem a matéria comum. Suas energias de estado fundamental são negativas. Bósons são partículas com spin inteiro (como 0, 1, 2) e dão origem a forças entre os férmions, como a força gravitacional e a luz. Suas energias de estado fundamental são positivas. A teoria da supergravidade considera que todo férmion e todo bóson possuem uma superparceira com spin 1/2 maior ou menor do que o seu."
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: HAWKING, S., O Unverso Numa Casca de Noz, 1ª ed., Rio de Janeiro: Intrínseca, 2004, p. 70.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base BUGALSKI, L. B., GABE, D. A., Química Quântica: Origens e Aplicações, Curitiba: InterSaberes, 2020, analise as seguintes afirmativas:
I. Os elétrons possuem função de onda simétrica.
PORQUE
II. Devido a sua natureza fermiônica, os elétrons devem obedecer ao princípio de exclusão de Pauli.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
	
	A
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Você assinalou essa alternativa (A)
	
	B
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da primeira.
	
	C
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da primeira.
	
	D
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	
	E
	As asserções I e II são proposições falsas.