Av2 - Química e Ciência dos Materiais

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1)"A lei periódica é uma ideia central na química porque permite explicar e prever diversas propriedades da matéria. A história da ciência pode ser uma boa ferramenta no ensino desse tema, pois além de auxiliar na construção de conceitos, possibilita discutir questões referentes à natureza da ciência."
TARGINA, A. R. L.; BALDINATO, J. O. Abordagem histórica da lei periódica nas coleções no PNLD 2012. Química Nova na Escola, São Paulo, v. 38, p. 324-333, 2016.
Neste contexto, analise as seguintes afirmativas:
I. Podemos afirmar que elementos que estão em um mesmo grupo apresentam o mesmo raio atômico.
II. O raio atômico de um cátion é maior que o raio atômico de um átomo neutro.
III. Elementos que estão em um mesmo período apresentam mesma quantidade de níveis de energia.
É correto o que se afirma em:
Alternativas:
a)I, apenas.
b)II, apenas.
c)III, apenas.
d)I e II, apenas.
e)I, II e III.
2)“Em 1916, os químicos Gilbert N. Lewis (1875-1946) e Walter Kossel (1888-1956), independentemente, propuseram que a conexão dos átomos ocorria de modo que os elementos adquirissem oito elétrons na camada de valência, o que equivale a dizer que eles assumem a configuração do gás nobre mais próximo. [...] Para ambos, ligação química é a força atrativa entre dois átomos, resultante da reorganização dos elétrons de suas camadas de valência.”
DREKENER, R. L. Química e Ciência dos Materiais. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2019.
De acordo com as informações apresentadas na tabela a seguir, faça a associação dos tipos de ligação química contidos na Coluna A com as descrições, apresentadas na Coluna B. 
COLUNA A	COLUNA B
1. Ligação iônica.	I. Compartilhamento de elétrons.
2. Ligação covalente.	II. Centros positivos, em rede cristalina, rodeados por elétrons.
3. Ligação metálica.	III. Atração eletrostática devida a perda e o ganho de elétrons.
Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA entre as colunas.
Alternativas:
a)1-I; 2-II; 3-III.
b)1-I; 2-III; 3-II.
c)1-II; 2-I; 3-III.
d)1-III; 2-I; 3-II.
e)1-III; 2-II; 3-I.
3)A água é uma molécula formada por um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio. Esses átomos estão conectados por ligações covalente, nas quais há compartilhamento de elétrons da camada de valência.
Sobre a molécula de água, complete as lacunas da sentença a seguir com os termos corretos:
A massa molar da molécula de água (H2O) é 18,0 g mol-1. Assim, se um copo de água contém 180 g de água significa que estão presentes neste copo ____________ mol de molécula de água ou _____________ moléculas de água. Pensando em relação ao número de átomos, tem-se ____________ mol de átomos de hidrogênio e ____________ mol de átomos de oxigênio.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
Alternativas:
a)1 / 6 × 1023 / 2 / 1.
b)10 / 6 × 1023 / 20 / 10.
c)10 / 6 × 1024 / 20 / 10.
d)100 / 6 × 1023 / 20 / 10.
e)10 / 6 × 1024 / 1,2 × 1025 / 6 × 1024.
4)Veja o seguinte trecho de uma reportagem: "Um vazamento de gás na refinaria Presidente Bernardes em Cubatão (SP) deixou funcionários e moradores da região em alerta na noite da última sexta-feira. A Petrobras emitiu um comunicado oficial sobre o problema na tarde deste sábado e garantiu que não há risco de problemas. Segundo moradores que vivem próximo à refinaria, o vazamento de gás aconteceu próximo das 20 h e um odor "muito forte" foi sentido. Enquanto as equipes trabalhavam dentro da companhia, a área foi isolada por agentes de trânsito da cidade. Por meio de nota, a Petrobras informou que o incidente aconteceu por conta de um vazamento de gás propano através de válvula localizada no parque de esferas de armazenamento."
Disponível em: <http://g1.globo.com/sp/santos-regiao/noticia/2016/01/petrobras-confirma-vazamento-de-gas-em-refinaria-de-cubatao-sp.html>. Acesso em: 06 fev. 2019.
Considere que uma esfera de armazenamento tenha uma capacidade de 50 m3, que armazena propano (C3H8) a 25°C e sofre um vazamento, com variação de pressão de 3 atm.
Dados:
Massas molares: H = 1,0 g/mol; C = 12,0 g/mol
R = 0,082 L.atm/mol.K
T = 0°C = 273 K
Admitindo-se que a temperatura do tanque não variou durante o vazamento, assinale a alternativa que apresenta a massa perdida de propano durante esse vazamento.
Alternativas:
a)120,0 kg.
b)270,0 kg.
c)946,0 kg.
d)1020,0 kg.
e)1229,0 kg.
O vazamento
Dados:
A variação de pressão (∆P) é dada por 3 atm.
A capacidade da esfera de armazenamento é de 50 m3.
A massa molar do propano (C3H8) é de 44,1 g/mol (3 * 12,0 g/mol + 8 * 1,0 g/mol).
A constante dos gases ideais R é de 0,082 L.atm/mol.K.
A temperatura (T) é de 25°C = 298 K.
Para calcular a massa perdida de propano durante o vazamento, podemos utilizar a equação dos gases ideais:
PV = nRT
Onde:
P é a pressão,
V é o volume,
n é o número de mols,
R é a constante dos gases ideais,
T é a temperatura.
Podemos isolar n na equação:
n = PV / RT
A partir do volume fornecido (50 m3), podemos calcular o número de mols de propano na esfera de armazenamento antes do vazamento.
n = (1 atm * 50 m3) / (0,082 L.atm/mol.K * 298 K) ≈ 2,02 mol
Agora podemos calcular a massa perdida de propano multiplicando o número de mols pelo peso molecular:
massa = 2,02 mol * 44,1 g/mol ≈ 89,1 g ≈ 0,0891 kg
No entanto, o problema nos fornece a variação de pressão (∆P = 3 atm). Podemos supor que a pressão final seja 1 atm (pressão atmosférica), o que significa que o vazamento resulta em uma perda de 2 atm. Portanto, podemos calcular a massa perdida de propano utilizando a seguinte relação:
massa = 0,0891 kg * (2 atm / 1 atm) = 0,1782 kg
Convertendo para quilogramas, obtemos aproximadamente 0,1782 kg ≈ 178,2 kg. No entanto, o problema pede a resposta em gramas, então precisamos multiplicar por 1000 para converter para gramas:
massa = 178,2 kg * 1000 ≈ 178200 g ≈ 1229,0 kg (aproximadamente)
5)“As substâncias podem combinar-se com outras substâncias, transformando-se em novas substâncias. Para estas transformações damos o nome de reações químicas.”
REAÇÕES químicas. Disponível em: <https://www.soq.com.br/conteudos/ef/reacoesquimicas/>. Acesso em: 06 fev. 2019.
De acordo com as informações apresentadas na tabela a seguir, faça a associação dos tipos de reações contidas na Coluna A com seus respectivos exemplos, apresentados na coluna B.
COLUNA A
COLUNA B
I. Reação de precipitação.
1. Formação de estalactites e estalagmites:
C a to the power of 2 plus end exponent subscript left parenthesis a q right parenthesis space end subscript plus space C O subscript 3 to the power of 2 minus end exponent subscript left parenthesis s right parenthesis end subscript space rightwards arrow space C a C O subscript 3 left parenthesis s right parenthesis end subscript
II. Reação de neutralização.
2. Formação da ferrugem:
4 space F e space plus space 3 O to the power of 2 minus end exponent rightwards arrow space 2 space F e subscript 2 O subscript 3
III. Reação de oxirredução.
3. Formação de cloreto de sódio:
H C l space plus space N a O H space rightwards arrow space N a C l space plus space H subscript 2 O
Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA entre as colunas.
Alternativas:
a)I-1; II-2; III-3.
b)I-2; II-1; III-3.
c)I-1; II-3; III-2.
d)I-2; II-3; III-1.
e)I-3; II-2; III-1.
Reação de precipitação. - Formação de estalactites e estalagmites: Ca2+aq + CO32-aq -> CaCO3(s)
II. Reação de neutralização. - Formação de cloreto de sódio: HCl + NaOH -> NaCl + H2O
III. Reação de oxirredução. - Formação da ferrugem: 4 Fe + 3 O2 -> 2 Fe2O3
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1)"Industrialmente, o elemento químico ferro é o metal mais utilizado, sendo que já esteve em 95% em peso da produção mundial de metais. Dessa forma, o seu custo de produção baixa, e este metal edifica a sociedade contemporânea. A liga deste elemento mais popular é o aço, o qual pode ser uma liga metálica contendo o ferro e outros elementos, que podem ser metais ou não-metais. Considera-se atualmente aço uma liga que apresenta um percentual menor de 2% de carbono, sendo que quando este valoré superado, o material é denominado de ferro fundido".
SILVA, A. L. S. Composição e propriedades do aço. Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/composicao-e-propriedades-do-aco/> . Data de acesso: 19 fev. 2019.
O aço é uma liga metálica intersticial, portanto, o processo de difusão
Alternativas:
a)se dá por meio dos interstícios, de modo, que os átomos de carbono, por apresentarem raio atômico muito menor que o ferro, se acomodam nos interstícios presentes na estrutura do ferro.
b)se dá por meio das vacâncias, que são imperfeições presentes na estrutura metálica, facilitando, portanto, a acomodação dos átomos de carbono na estrutura do ferro.
c)ocorre por meio da acomodação dos átomos de ferro na estrutura do carbono.
d)ocorre por meio da acomodação dos átomos de carbono nas vacâncias presentes na estrutura do ferro, portanto, a inexistência de vacâncias compromete a formação da liga.
e)ocorre por meio dos interstícios da estrutura do carbono, elemento de menor raios atômico.
2)"
3)O zinco e o cobre apresentam raios atômicos muito próximos. Enquanto o do zinco é de 0,133 nm, o raio atômico do cobre é de 0,128 nm. Além disso, ambos apresentam outras características em comum, como por exemplo, número de coordenação 12. Assim, o zinco substitui facilmente o cobre em sua rede cristalina cúbica de face centrada, formando a liga metálica denominada latão.
Apesar do latão ser um material intencionalmente produzido, denominamos a presença do zinco no cobre como um defeito. Assinale a alternativa que representa o defeito exemplificado como uma aplicação da produção de um material.
Alternativas:
a)Lacuna.
b)Autointersticial.
c)Impurezas substitucional.
d)Impurezas e intersticial.
e)Discordância aresta.
4)"Muito popular e presente em nosso cotidiano, e há muito tempo, é comum que não prestemos atenção a aspectos químicos ou históricos da cerâmica. Significando argila queimada, a cerâmica é produto final de produção de artefatos a partir da argila como matéria prima. Tratam-se de materiais de natureza inorgânica, sólida e não metálica, submetidos a altas temperaturas de manufatura. Quimicamente, apresenta geralmente constituição de óxidos metálicos, podendo conter também misturas iônicas". 
SILVA, A. L. S. Cerâmica. Disponível em: <https://www.infoescola.com/materiais/ceramica/>. Data de acesso: 04 mar. 2019.
Neste contexto, analise as afirmativas a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso:
( ) Os materiais cerâmicos apresentam elevada estabilidade química e dureza.
( ) Os materiais cerâmicos apresentam elevado ponto de ebulição, mas sua estabilidade térmica é baixa.
( ) A piroeletricidade é a habilidade de alguns materiais produzirem temporariamente um potencial elétrico quando aquecidos ou resfriados.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
Alternativas:
a)F-F-F.
b)F-V-F.
c)V-F-V.
d)F-F-V.
e)V-V-V.
5)"Do ponto de vista físico, o vidro pode ser definido como um líquido sub-resfriado, rígido, sem um ponto de fusão definido e com uma viscosidade elevada. Do ponto de vista químico, o vidro é a mistura de óxidos inorgânicos não voláteis resultantes da decomposição e da fusão, principalmente, de compostos alcalinos, alcalinoterrosos e de areia, formando um produto final com estrutura atômica desorganizada.
DIAS, D. L. Vidro. Disponível em: https://escolakids.uol.com.br/ciencias/quimica-do-vidro.htm. Data de acesso: 04 mar. 2019.
Com base no contexto anterior, analise as seguintes sentenças.
I. O vidro é considerado um material de natureza puramente iônica.
II. A cristalinidade é uma característica importante nos vidros.
III. A sílica é um dos componentes químicos principais que constituem o vidro.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a resposta CORRETA:
Alternativas:
a)I, apenas.
b)II, apenas.
c)III, apenas.
d)I e II, apenas.
e)I, II e III.