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Questão 1 Leia o texto para resolver à questão. Além da irradiação solar, um processo natural chamado efeito estufa aquece a baixa troposfera e a superfície terrestre. O efeito estufa natural da Terra é uma das razões de você estar vivo para ler estas palavras. Mas as ações humanas aumentaram o efeito estufa de uma maneira desmedida e isso tem gerado preocupações, pois poderá levar a um aquecimento global da Terra e, consequentemente a efeitos ecológicos e econômicos desastrosos. Desde 1861, as concentrações dos gases do efeito estufa (os principais: CO2, CH4, e N2O) na troposfera aumentaram vertiginosamente, em especial desde 1950. Da década de 80 até hoje, a concentração de CO2 aumentou de 280 ppm para 380 ppm, o maior nível em 420 mil anos. O CO2 é liberado pela queima de combustíveis fósseis, especialmente o carvão – C(s) (70%-75%), pelo desmatamento e pela queima de campos e florestas. O tempo médio desse gás na troposfera é de 100-120 anos. O metano é produzido pelas plantações de arroz, na produção de carvão e em vazamentos de gás natural, tanto na produção como nas tubulações de petróleo e de gás. Seu tempo médio na troposfera é de 12-18 anos. O óxido nitroso é produzido na queima de combustíveis fósseis, no uso de fertilizantes inorgânicos, nos detritos de animais de criação e produção de náilon. TYLER, G; MILLER JR. Ciência Ambiental. Em relação ao metano, pode-se afirmar que I. é uma molécula apolar; II. produz misturas homogêneas com outros gases; III. é uma substância simples; IV. faz interações intermoleculares do tipo dipolo permanente-dipolo permanente; V. apresenta maior temperatura de ebulição em relação ao etanol. Está correto apenas o que se afirma em (A) I e II. (B) I e III. (C) II, III e V. (D) I, II e V. (E) II e IV. Gabarito: A Resolução: Afirmativa I: correta. A molécula de metano apresenta momento de dipolo resultante igual a zero e é, portanto, apolar. Afirmativa II: correta. Misturas gasosas são sempre homogêneas. Afirmativa III: incorreta. O metano, CH4, é uma substância composta, pois apresenta mais de um elemento em sua molécula. Afirmativa IV: incorreta. Por apresentar molécula apolar, as interações intermoleculares nesse composto são do tipo dipolo momentâneo-dipolo induzido. Afirmativa V: incorreta. O etanol forma ligações de hidrogênio intermoleculares, o que causa elevação no P.E. Questão 2 Leia o texto a seguir. Verão e dengue andam juntos Uma cientista paulista, a bióloga Alessandra Laranja, do Instituto de Biociências da UNESP (campus de São José do Rio Preto), durante a pesquisa da sua dissertação de mestrado, descobriu que a borra de café produz um efeito, que bloqueia a postura e o desenvolvimento dos ovos do Aedes aegypti. Os especialistas em saúde pública, entre eles, médicos sanitaristas, estão saudando a descoberta de Alessandra, uma vez que, além da ameaça da Dengue tipo 3, possível de acontecer devido às fortes chuvas do verão, surge outra ameaça, proveniente do exterior: a da Dengue tipo 4. (Internet – anônimo) Observando a estrutura plana da cafeína, identificamos: I. grupos funcionais amida e amina. II. 4 ligações e 24 ligações . III. cadeia heterogênea insaturada. IV. a presença de 9 átomos de hidrogênio. Estão corretas: a) I, II, III e IV. b) I, II e III, apenas. c) I e III, apenas. d) I, III e IV, apenas. Gabarito: A Resolução: Cada ligação simples é classificada como ligação sigma; cada ligação dupla é composta de uma ligação sigma e uma ligação pi. Assim, a estrutura apresenta 4 ligações pi e 24 ligações sigma. A cadeia é heterogênea (devido a presença de átomos de nitrogênio como heteroátomos) e insaturada (devido à presença de ligações duplas). E a fórmula do composto é C8H9O2N4. Questão 3 Leia o texto a seguir e responda à questão: Para nossos olhos, o mundo é organizado em esplendor aparentemente infinito de cores, do amarelo intenso do girassol ao cinza-escuro de uma nuvem de chuva, do azul-claro do céu de inverno ao verde sedutor de uma esmeralda. Por isso, a maioria das pessoas se impressiona com qualquer cor capaz de ser reproduzida pela mistura de apenas três comprimentos de ondas luminosas. Essa propriedade da visão humana, chamada tricromacia, surge porque a retina — camada do olho formada por células nervosas que captam a luz e transmitem a informação visual para o cérebro — usa somente três tipos de pigmentos para a visão em cores. (JACOBS; NATHANS, 2009, p. 52) A figura representa o esquema de um objeto a uma distância qualquer p da lente L e sua respectiva imagem conjugada sobre a retina. Sabendo-se que o ponto remoto, a máxima distância de visão distinta que uma pessoa pode ter, é igual a 25,0 cm, a amplitude de acomodação visual é igual, em di, a 01) 1 02) 2 03) 3 04) 4 05) 5 Gabarito: 05 Resolução: V = V = vergência da lente. f = distância focal medida em metros, para que o resultado da vergência seja em dioptrias. Assim, V = = 5. Questão 4 Leia o texto a seguir. De onde vem o mundo? De onde vem o universo? Tudo o que existe tem que ter um começo. Portanto, em algum momento, o universo também tinha de ter surgido a partir de uma outra coisa. Mas, se o universo de repente tivesse surgido de alguma outra coisa, então essa outra coisa também devia ter surgido de alguma outra coisa algum dia. Sofia entendeu que só tinha transferido o problema de lugar. Afinal de contas, algum dia, alguma coisa tinha de ter surgido do nada. Existe uma substância básica a partir da qual tudo é feito? A grande questão para os primeiros filósofos não era saber como tudo surgiu do nada. O que os instigava era saber como a água podia se transformar em peixes vivos, ou como a terra sem vida podia se transformar em árvores frondosas ou flores multicoloridas. GAARDER, J. O Mundo de Sofia. Trad. de João Azenha Jr. São Paulo: Companhia das Letras, 1995. p.43- 44. Adaptado. Gaarder discute a questão da existência de uma "substância básica", a partir da qual tudo é feito. Considerando o átomo como "substância básica", atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. ( ) De acordo com o modelo atômico de Rutherford, o átomo é constituído por duas regiões distintas: o núcleo e a eletrosfera. ( ) Thomson propôs um modelo que descrevia o átomo como uma esfera carregada positivamente, na qual estariam incrustados os elétrons, com carga negativa. ( ) No experimento orientado por Rutherford, o desvio das partículas alfa era resultado da sua aproximação com cargas negativas presentes no núcleo do átomo. ( ) Ao considerar a carga das partículas básicas (prótons, elétrons e nêutrons), em um átomo neutro, o número de prótons deve ser superior ao de elétrons. ( ) Os átomos de um mesmo elemento químico devem apresentar o mesmo número atômico. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, V, F, F, V. b) V, F, V, F, V. c) V, F, F, V, F. d) F, V, V, V, F. e) F, F, F, V, V. Gabarito: A Resolução: (Resolução oficial) (V) No modelo atômico de Rutherford, o átomo é constituído por duas regiões distintas: o núcleo (com as partículas atômicas prótons e nêutrons) e a eletrosfera (com os elétrons). (V) Em 1904, Thomson formulou uma teoria sobre a estrutura atômica da matéria. Segundo essa teoria, o átomo seria uma esfera positiva que, para tornar-se neutra, apresentava elétrons (partículas negativas) incrustados em sua superfície. (F) As partículas presentes no núcleo do átomo são prótons (carga positiva) e nêutrons (carga neutra). (F) Considerando a carga das partículas básicas (prótons, elétrons e nêutrons), em um átomo neutro, o número de prótons deve ser igual ao número de elétrons. (V) Átomos que apresentam o mesmo número de prótons, apresentam o mesmo número atômico, portanto trata-se do mesmo elemento químico. Questão 5 Leia o texto a seguir. De onde vem o mundo? De onde vem o universo? Tudo o que existe tem que ter um começo. Portanto, em algum momento, o universo também tinha de ter surgido a partir de uma outra coisa. Mas, se o universode repente tivesse surgido de alguma outra coisa, então essa outra coisa também devia ter surgido de alguma outra coisa algum dia. Sofia entendeu que só tinha transferido o problema de lugar. Afinal de contas, algum dia, alguma coisa tinha de ter surgido do nada. Existe uma substância básica a partir da qual tudo é feito? A grande questão para os primeiros filósofos não era saber como tudo surgiu do nada. O que os instigava era saber como a água podia se transformar em peixes vivos, ou como a terra sem vida podia se transformar em árvores frondosas ou flores multicoloridas. GAARDER, J. O Mundo de Sofia. Trad. de João Azenha Jr. São Paulo: Companhia das Letras, 1995. p.43- 44. Adaptado. Desde os primórdios da humanidade, há uma busca por entender questões acerca da origem, do funcionamento e da organização do universo. Na tentativa de propor explicações, os cientistas elaboram modelos. Considerando que as propriedades físico-químicas da matéria, os tipos de ligações e as geometrias moleculares podem ser explicados por meio de modelos atômicos, modelos de ligações e modelos de moléculas, relacione a coluna da esquerda com a da direita. (I) O NaCl é um sólido em temperatura ambiente. (A) Geometria linear, ligação covalente e forças intermoleculares do tipo dipolo-dipolo. (II) A água é uma substância molecular, polar e considerada solvente universal. (B) Geometria linear, molécula apolar e forças intermoleculares do tipo dipolo-induzido dipolo- induzido. (III) O benzeno é uma substância apolar e líquida em temperatura ambiente. (C) Composto aromático e forças do tipo dipolo- -induzido dipolo-induzido. (IV) O HCl é um gás em temperatura ambiente. (D) Alto ponto de fusão e ebulição, composto formado por ligação iônica. (V) O CO2 é um gás em temperatura ambiente. (E) Ligações de hidrogênio e geometria angular. Assinale a alternativa que contém a associação correta. a) I-B, II-A, III-C, IV-E, V-D. b) I-B, II-A, III-E, IV-D, V-C. c) I-D, II-C, III-E, IV-B, V-A. d) I-D, II-E, III-C, IV-A, V-B. e) I-C, II-E, III-B, IV-A, V-D. Gabarito: D Resolução: (Resolução oficial) (I) O NaCl é um sólido em temperatura ambiente e apresenta (D) alto ponto de fusão e ebulição, composto formado por ligação iônica. (II) A água é uma substância molecular, polar e considerada solvente universal. (E) Também apresenta ligações de hidrogênio e geometria angular. (III) O benzeno é uma substância apolar e líquida em temperatura ambiente, (C) além de ser um composto aromático e apresentar forças do tipo dipolo-induzido dipolo-induzido. (IV) O HCl é um gás em temperatura ambiente e apresenta (A) geometria linear, ligação covalente e forças intermoleculares do tipo dipolo-dipolo. (V) O CO2 é um gás em temperatura ambiente e apresenta (B) geometria linear, molécula apolar e forças intermoleculares do tipo dipolo-induzido dipolo-induzido. Questão 6 Leia o texto a seguir. De onde vem o mundo? De onde vem o universo? Tudo o que existe tem que ter um começo. Portanto, em algum momento, o universo também tinha de ter surgido a partir de uma outra coisa. Mas, se o universo de repente tivesse surgido de alguma outra coisa, então essa outra coisa também devia ter surgido de alguma outra coisa algum dia. Sofia entendeu que só tinha transferido o problema de lugar. Afinal de contas, algum dia, alguma coisa tinha de ter surgido do nada. Existe uma substância básica a partir da qual tudo é feito? A grande questão para os primeiros filósofos não era saber como tudo surgiu do nada. O que os instigava era saber como a água podia se transformar em peixes vivos, ou como a terra sem vida podia se transformar em árvores frondosas ou flores multicoloridas. GAARDER, J. O Mundo de Sofia. Trad. de João Azenha Jr. São Paulo: Companhia das Letras, 1995. p.43- 44. Adaptado. Desde a elaboração dos modelos atômicos por Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr, cientistas como Murray Gell-Man (EUA) e Georg Zweig (Alemanha) têm desvendado os segredos subatômicos da matéria. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, as subpartículas que constituem as partículas atômicas conforme os modelos de Gell-Man e Georg Zweig. a) Quarks, léptons e bósons. b) Elétrons, nêutrons e prótons. c) Neutrinos e pósitrons. d) Núcleo e eletrosfera. e) Fótons. Gabarito: A Resolução: (Resolução oficial) a) Correta. Os modelos desenvolvidos, independentemente, pelos cientistas Murray Gell-Man (EUA) e Georg Zweig (Alemanha) dizem respeito às subpartículas atômicas quarks, léptons e bósons. b) Incorreta. Os modelos de elétrons, nêutrons e prótons foram desenvolvidos por John Joseph Thomson, James Chadwick e Eugen Goldstein. c) Incorreta. Os modelos de neutrinos e pósitrons foram desenvolvidos por Wolfgang Pauli, Paul Dirac e Carl David Anderson. d) Incorreta. Os modelo de núcleo e eletrosfera foram desenvolvidos por Ernest Rutherford e Niels Bohr. e) Incorreta. O modelo dos fótons foi desenvolvido por Gilbert N. Lewis. Questão 7 Leia o texto a seguir. Para muitos filósofos naturais gregos, todas as substâncias inflamáveis continham em si o elemento fogo, que era considerado um dos quatro elementos fundamentais. Séculos mais tarde, George Stahl ampliou os estudos sobre combustão com a teoria do flogístico, segundo a qual a combustão ocorria com certos materiais porque estes possuíam um "elemento" ou um princípio comum inflamável que era liberado no momento da queima. Portanto, se algum material não queimasse, era porque não teria flogístico em sua composição. Uma dificuldade considerável encontrada pela teoria do flogístico era a de explicar o aumento de massa dos metais após a combustão, em sistema aberto. Lavoisier critica a teoria do flogístico e, após seus estudos, conciliou a descoberta acidental do oxigênio feita por Joseph Priestley, com seus estudos, chegando à conclusão de que o elemento participante da combustão estava nesse componente da atmosfera (o ar em si) juntamente com o material, e não em uma essência que todos os materiais continham. STRATHERN, P. O Princípio da Combustão. In: STRATHERN, P. O sonho de Mendeleiev. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2002. p. 175-193. Adaptado. Com base no texto e nos conhecimentos sobre combustão, assinale a alternativa correta. a) De acordo com a Lei de Lavoisier, ao queimar uma palha de aço, em um sistema fechado, a massa do sistema irá aumentar. b) Ao queimar uma folha de papel em uma caixa aberta, a massa da folha de papel diminui, porque os produtos da combustão são gasosos e se dispersam na atmosfera. c) Ao queimar uma vela sobre uma bancada de laboratório, a massa da vela se manterá constante, pois houve apenas uma mudança de estado físico. d) Considere que, em um sistema fechado, 32,7 g de zinco em pó reagem com 4 g de gás oxigênio, formando 40,7 g de óxido de zinco (ZnO). e) Na combustão do carvão, em um sistema fechado, 1 mol de C(s) reage com 1 mol de oxigênio formando 2 mols de dióxido de carbono (CO2). Gabarito: B Resolução: (Resolução oficial) Trata-se de uma questão que aborda a conservação de massa, após a ocorrência da reação. Dessa forma: a) Incorreta. De acordo com a Lei de Lavoisier, ao queimar uma palha de aço, em um sistema fechado, a massa deverá permanecer constante. b) Correta. Ao queimar uma folha de papel em uma caixa aberta, a massa da folha de papel diminui, porque os produtos da combustão são gasosos e se dispersam na atmosfera. c) Incorreta. Ao se queimar a vela, haverá combustão do pavio e de parte da parafina, o que justifica a diminuição da massa. d) Incorreta. Em um sistema fechado, 32,7 g de zinco em pó reagem com 8 g de oxigênio, formando 40,7 g de óxido de zinco (ZnO). Logo, a massa deverá permanecer constante. e) Incorreta. Em um sistema fechado, na combustão do carvão, 1 mol de C(s) reage com 1 mol de oxigênio formando 1 mol de dióxido de carbono (CO2). Questão 8 Leia o texto a seguir. A atividade óptica foi um mistério fundamental da matéria durante a maior parte do século XIX. O físico francês, Jean Baptist Biot, em 1815, descobriu que certos mineraiseram opticamente ativos, ou seja, desviavam o plano de luz polarizada. Em 1848, Louis Pasteur foi além e, usando um polarímetro, percebeu que o fenômeno está associado à presença de dois tipos de substâncias opticamente ativas: as dextrógiras (desvio do plano de luz para a direita) e as levógiras (desvio do plano de luz para a esquerda). As observações de Pasteur começaram a se conectar com outras anteriores, como as de Schelle que, em 1770, isolou o ácido lático (figura) opticamente inativo do leite fermentado e Berzelius que, em 1807, isolou a mesma substância de músculos, porém com atividade óptica. GREENBERD, A. Uma breve história da química da alquimia às ciências moleculares modernas. Trad. Henrique Eisi Toma, Paola Corio e Viktoria Klara Lakatos Osório. São Paulo: Edgard Blücher Ltda., 2009. p. 297-299. Fórmula estrutural do ácido lático. Com base no texto e nos conhecimentos sobre isomeria óptica, assinale a alternativa correta. a) Os isômeros ópticos do ácido lático possuem propriedades físico-químicas diferentes, como pontos de fusão e ebulição. b) O ácido lático isolado do músculo por Berzelius era opticamente ativo porque possuía plano de simetria. c) O ácido lático possui dois carbonos quirais e dois isômeros ópticos que são diasteroisômeros. d) O ácido lático, do leite fermentado, isolado por Schelle, pode formar até duas misturas racêmicas. e) O ácido lático, do leite fermentado, isolado por Schelle, tinha os dois enantiômeros em quantidades iguais, a mistura racêmica. Gabarito: E Resolução: (Resolução oficial) a) Incorreta. Os isômeros ópticos do ácido lático não possuem pontos de fusão e ebulição diferentes. b) Incorreta. O ácido lático isolado do músculo por Berzelius era opticamente ativo, porque apresenta carbono quiral (não possui plano de simetria), e a substância isolada não continha quantidades equivalentes de uma mistura racêmica. c) Incorreta. O ácido lático possui 1 carbono quiral e 2 isômeros opticamente ativos. d) Incorreta. O ácido lático pode formar até uma mistura racêmica. e) Correta. O ácido lático isolado do leite fermentado por Schelle tinha os dois enantiômeros em quantidades iguais, a mistura racêmica. Questão 9 Leia o texto a seguir: A vida em grandes metrópoles apresenta atributos que consideramos sinônimos de progresso, como facilidades de acesso aos bens de consumo, oportunidades de trabalho, lazer, serviços, educação, saúde etc. Por outro lado, em algumas delas, devido à grandiosidade dessas cidades e aos milhões de cidadãos que ali moram, existem muito mais problemas do que benefícios. Seus habitantes sabem como são complicados o trânsito, a segurança pública, a poluição, os problemas ambientais, a habitação etc. Sem dúvida, são desafios que exigem muito esforço não só dos governantes, mas também de todas as pessoas que vivem nesses lugares. Essas cidades convivem ao mesmo tempo com a ordem e o caos, com a pobreza e a riqueza, com a beleza e a feiura. A tendência das coisas de se desordenarem espontaneamente é uma característica fundamental da natureza. Para que ocorra a organização, é necessária alguma ação que restabeleça a ordem. É o que acontece nas grandes cidades: despoluir um rio, melhorar a condição de vida dos seus habitantes e diminuir a violência, por exemplo, são tarefas que exigem muito trabalho e não acontecem espontaneamente. Se não houver qualquer ação nesse sentido, a tendência é que prevaleça a desorganização. Em nosso cotidiano, percebemos que é mais fácil deixarmos as coisas desorganizadas do que em ordem. A ordem tem seu preço. Portanto, percebemos que há um embate constante na manutenção da vida e do universo contra a desordem. A luta contra a desorganização é travada a cada momento por nós. Por exemplo, desde o momento da nossa concepção, a partir da fecundação do óvulo pelo espermatozoide, nosso organismo vai se desenvolvendo e ficando mais complexo. Partimos de uma única célula e chegamos à fase adulta com trilhões delas, especializadas para determinadas funções. Entretanto, com o passar dos anos, envelhecemos e nosso corpo não consegue mais funcionar adequadamente, ocorre uma falha fatal e morremos. O que se observa na natureza é que a manutenção da ordem é fruto da ação das forças fundamentais, que, ao interagirem com a matéria, permitem que esta se organize. Desde a formação do nosso planeta, há cerca de 5 bilhões de anos, a vida somente conseguiu se desenvolver às custas de transformar a energia recebida pelo Sol em uma forma útil, ou seja, capaz de manter a organização. Para tal, pagamos um preço alto: grande parte dessa energia é perdida, principalmente na forma de calor. Dessa forma, para que existamos, pagamos o preço de aumentar a desorganização do nosso planeta. Quando o Sol não puder mais fornecer essa energia, dentro de mais 5 bilhões de anos, não existirá mais vida na Terra. Com certeza a espécie humana já terá sido extinta muito antes disso. OLIVEIRA, A. O Caos e a Ordem. Ciência Hoje. Disponível em: . Acesso em: 10 abr. 2015. Adaptado. Considerando a afirmação presente no texto “a tendência das coisas de se desordenarem espontaneamente é uma característica fundamental da natureza”, e com base nos conhecimentos sobre as leis da termodinâmica, assinale a alternativa correta. a) Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato, ocorre a transferência espontânea de calor do corpo mais quente para o mais frio. b) O calor, gerado por um motor a explosão, pode ser convertido de maneira espontânea e integralmente em energia mecânica, elétrica, química ou nuclear. c) O nitrogênio e o hélio misturados e contidos em um recipiente se separam de modo espontâneo após o equilíbrio térmico do sistema. d) Uma máquina térmica perfeita opera, na prática, em ciclos, converte o calor integralmente em trabalho e é capaz de funcionar como um moto-perpétuo. e) As moléculas de tinta que tingem uma porção de água de maneira homogênea tendem a se agrupar espontaneamente e com isso restaurar a gota de tinta original. Gabarito: A Resolução: (Resolução oficial) A. Correta. Define que há a passagem espontânea de calor de um corpo com temperatura mais alta para um corpo com temperatura mais baixa, até atingir o equilíbrio térmico, segundo os princípios da termodinâmica. B. Incorreta. O calor nunca é transferido de maneira espontânea e tampouco integralmente em outras formas de energia. O que ocorre naturalmente é a conversão de energia, seja mecânica, elétrica, química ou nuclear, em calor. C. Incorreta. Mesmo quando o sistema entra em equilíbrio, não é possível separar o nitrogênio e o hélio de uma mistura sem a realização de trabalho e consequente consumo de energia externa. D. Incorreta. Nenhuma máquina térmica real é capaz de converter integramente calor em trabalho e jamais pode funcionar como moto-perpétuo. E. Incorreta. Sem a realização de trabalho, é impossível reagrupar as moléculas de tinta que tingem um líquido qualquer e assim restaurar uma gota de tinta que provocou o seu tingimento. Questão 10 Leia os seguintes textos. Um dos principais impactos das mudanças ambientais globais é o aumento da frequência e da intensidade de fenômenos extremos, que quando atingem áreas ou regiões habitadas pelo homem, causam danos. Responsáveis por perdas significativas de caráter social, econômico e ambiental, os desastres naturais são geralmente associados a terremotos, tsunamis, erupções vulcânicas, furacões, tornados, temporais, estiagens severas, ondas de calor etc. Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015. Em março de 2011, um terremoto no fundo do oceano, na costa nordeste do Japão, gerou um tremor de magnitude 8,9 na escala Richter que foi o maior do país e o 7o maior registrado na história. Esse fenômeno gerou uma onda gigante conhecida como tsunami, que alcançou áreas da cidade japonesa de Sendai, na ilha de Honshu, a principal do arquipélago japonês. Disponível em:istoria-mundial-diz-centro-nos-eua.html>. Acesso em: 10 jul. 2015. Adaptado. Suponha que a tsunami se desloca com velocidade de 250 m/s e com período de oscilação de 10 min. Sabendo que na região do arquipélago a profundidade das águas é grande e que a amplitude da onda é de 1 m, de maneira que um navio parado nessa região praticamente não perceberia sua passagem, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o comprimento de onda associado a essa tsunami. a) 250 m b) 1.500 m c) 150 km d) 1.500 km e) 2.500 km Gabarito: C Resolução: (Resolução oficial) A onda (tsunami) se propaga com velocidade v = 250 m/s e período T = 10 min (equivalente a T = 600 s). Fazendo as devidas substituições na relação , e sabendo que , tem-se: ou Questão 11 Leia o texto a seguir. A sociedade contemporânea convive com os riscos produzidos por ela mesma e com a frustração de, muitas vezes, não saber distinguir entre catástrofes que possuem causas essencialmente naturais e aquelas ocasionadas a partir da relação que o homem trava com a natureza. Os custos ambientais e humanos do desenvolvimento da técnica, da ciência e da indústria passam a ser questionados a partir de desastres contemporâneos como AIDS, Chernobyl, aquecimento global, contaminação da água e de alimentos pelos agrotóxicos, entre outros. LIMA, M. L. M. A ciência, a crise ambiental e a sociedade de risco. Senatus. v.4. n.1. nov. 2005. p.42- 47. Adaptado. Em consonância com o texto, a prática de adição de biodiesel ao diesel é considerada um ato de ponderação sobre os custos ambientais e humanos com o propósito de reduzir a emissão de gases tóxicos na atmosfera proveniente da queima de combustível automotor. A queima de diesel libera para a atmosfera compostos à base de enxofre, como SO2, e, por meio de reações secundárias desse composto, há a formação de H2SO4. Se a adição de biodiesel ao diesel, por um lado, reduz a emissão de compostos à base de enxofre, por outro, pode aumentar a formação de outros compostos orgânicos, como os aldeídos. Considerando um sistema fechado contendo os compostos mencionados oriundos da queima da mistura biodiesel e diesel e com base nos conhecimentos sobre reações químicas, cinética e nomenclatura, assinale a alternativa correta. a) Na reação , a compressão da mistura favorecerá menor produção de SO3(g). b) Na reação , o uso de catalisador aumenta o rendimento da reação. c) Reações de redução de aldeídos resultam na formação de ácidos carboxílicos. d) A reação entre SO2(g) com água tem como produto H2SO4. e) A acroleína é um aldeído de fórmula C3H4O que contém grupo vinílico. Gabarito: E Resolução: (Resolução oficial) A. Incorreta. Na reação , a compressão da mistura favorecerá menor produção de SO3(g). B. Incorreta. Na reação , o uso de catalisador aumenta o rendimento da reação. C. Incorreta. Reações de redução de aldeídos resultam na formação de ácidos carboxílicos. D. Incorreta. A reação entre SO2(g) com água tem como produto H2SO3. E. Correta. A acroleína é um aldeído de fórmula C3H4O que contém grupo vinílico. Questão 12 Leia o texto a seguir. A sociedade contemporânea convive com os riscos produzidos por ela mesma e com a frustração de, muitas vezes, não saber distinguir entre catástrofes que possuem causas essencialmente naturais e aquelas ocasionadas a partir da relação que o homem trava com a natureza. Os custos ambientais e humanos do desenvolvimento da técnica, da ciência e da indústria passam a ser questionados a partir de desastres contemporâneos como AIDS, Chernobyl, aquecimento global, contaminação da água e de alimentos pelos agrotóxicos, entre outros. LIMA, M. L. M. A ciência, a crise ambiental e a sociedade de risco. Senatus. v.4. n.1. nov. 2005. p.42- 47. Adaptado. A sociedade contemporânea tem experimentado avanços significativos na área de nanotecnologia com benefícios na saúde, na agricultura, na indústria, nos esportes. Entre os materiais nanoestruturados amplamente utilizados, encontram-se os nanotubos de carbono, uma forma alotrópica do carbono. Por outro lado, há evidências de que o descarte inadequado desses materiais em corpos d’água causa problemas de contaminação ambiental e de saúde pública. Estudos apontam que os nanotubos de carbono potencializam a toxicidade de metais pesados. Em um experimento, um peixe com massa de 2,0 kg foi tratado, em um tanque com capacidade de 500 L, com ração contaminada com nanotubos de carbono e 10,0 mg de chumbo. Sabe-se que, na ausência de nanotubos de carbono, a absorção de chumbo pelo peixe é de 1,0 mg. Supondo que, na presença de nanotubos de carbono, a absorção de chumbo represente 60% de sua massa total adicionada à ração, assinale a alternativa que representa, correta e aproximadamente, o número de átomos de chumbo absorvidos por grama de peixe. Dados: constante de Avogadro: 6,02 · 1023 /mol; Massa molar do chumbo: 207,2 g/mol. a) 5,0 · 103 b) 2,0 · 1010 c) 9,0 · 1015 d) 6,0 · 1020 e) 1,0 · 1023 Gabarito: C Resolução: (Resolução oficial) Como na presença de nanotubos de carbono a absorção de chumbo representa 60%, ou seja, 0,006 g, tem-se: 1 mol de chumbo – 207,200 g x – 0,006 g x = 2,89 · 10–5 mols em que x é a quantidade de matéria de chumbo. Recorrendo à constante de Avogadro, tem-se: 1 mol – 6,02 · 1023 átomos 2,89 · 10–5 mols – y y = 1,74 · 1019 átomos em que y é a quantidade de átomos de chumbo absorvida. Como o enunciado solicita a quantidade de átomos por grama de peixe, tem-se: 1,74 · 1019 – 2.000 g k – 1 g k = 8,7 · 1015 átomos em que k é a quantidade de átomos absorvidos por grama de peixe. Questão 13 Leia o seguinte texto. Cidades menores, quando não organizadas, podem apresentar problemas sérios de saúde pública, como é o caso de epidemias de dengue. Esforços têm sido dedicados à descoberta de novos métodos para controle da dengue. A curcumina, uma substância presente no açafrão-da-terra, pode matar as larvas do Aedes aegypti. Basta colocar o pó em locais onde o mosquito da dengue costuma se reproduzir, como pratos e vasos de plantas. Além de ser eficaz, a substância não agride o meio ambiente. Disponível em: . Acesso em: 14 abr. 2015. Adaptado. A curcumina, cuja molécula é apresentada a seguir, é uma substância presente no açafrão-da-terra e que dá o tom de amarelo ao pó. Sobre essa molécula, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. ( ) Apresenta cadeia carbônica homogênea e insaturada. ( ) Contém igual número de átomos de carbono e hidrogênio. ( ) Por combustão total, forma monóxido de carbono e peróxido de hidrogênio. ( ) Possui, no total, dezessete carbonos secundários e dois carbonos terciários. ( ) Os grupos funcionais são ácido carboxílico, álcool e éster. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, V, V, F, F. b) V, V, F, F, V. c) V, F, F, V, F. d) F, V, F, V, V. e) F, F, V, F, V. Gabarito: C Resolução: (Resolução oficial) I. Verdadeira. Apresenta cadeia carbônica homogênea, pois existem apenas átomos de carbono na cadeia, não apresentando heteroátomo. É também insaturada, por apresentar ligações duplas. II. Falsa. Apresenta cadeia carbônica com 21 átomos de carbono e 20 átomos de hidrogênio. III. Falsa. Por combustão total, forma gás carbônico e água. IV. Verdadeira. Apresenta 17 carbonos secundários (ligados a 2 outros átomos de carbono) e 2 carbonos terciários (ligados a 3 outros átomos de carbono). V. Falsa. Apresenta os grupos funcionais: cetona, fenol, éter e enol. Questão 14 Leia o texto a seguir. O tempo nada mais é que a forma da nossa intuição interna. Se a condição particular da nossa sensibilidade lhe for suprimida, desaparece também o conceito de tempo, que não adere aos próprios objetos, mas apenas ao sujeito que os intui. (KANT, I. Crítica da razão pura. Trad. Valério Rohden e Udo Baldur Moosburguer. São Paulo: Abril Cultural, 1980. p.47. Coleção Os Pensadores.)A questão do tempo sempre foi abordada por filósofos, como Kant. Na física, os resultados obtidos por Einstein sobre a ideia da "dilatação do tempo" explicam situações cotidianas, como, o uso de GPS. Com base nos conhecimentos sobre a Teoria da Relatividade de Einstein, assinale a alternativa correta. a) O intervalo de tempo medido em um referencial em que se empregam dois cronômetros e dois observadores é menor do que o intervalo de tempo próprio no referencial em que a medida é feita por um único observador com um único cronômetro. b) Considerando uma nave que se movimenta próximo à velocidade da luz, o tripulante verifica que, chegando ao seu destino, o seu relógio está adiantado em relação ao relógio da estação espacial da qual ele partiu. c) As leis da física são diferentes para dois observadores posicionados em sistemas de referência inerciais, que se deslocam com velocidade média constante. d) A dilatação do tempo é uma consequência direta do princípio da constância da velocidade da luz e da cinemática elementar. e) A velocidade da luz no vácuo tem valores diferentes para observadores em referenciais privilegiados. Gabarito: D Resolução: (Resolução oficial) a) Incorreta. Na verdade, o tempo medido é sempre maior, pois envolve a relação em que é o tempo próprio. b) Incorreta. De acordo com o segundo postulado da relatividade especial de Einstein, a luz se propaga com a mesma velocidade c para o tripulante da nave e para o observador que ficou na estação espacial. O aumento da distância percorrida é compensado pela dilatação do tempo, que passa mais lentamente para o tripulante da nave. Portanto, ele verificaria que seu relógio estaria atrasado em relação ao da estação espacial da qual partiu. c) Incorreta. As leis da física são as mesmas para sistemas de referência que se movem com a mesma velocidade. d) Correta. As diferentes formas de medir, ocasionadas pelos diferentes referenciais em que a medida é feita, têm como consequência a dilatação de tempo. e) Incorreta. A velocidade da luz no vácuo é a mesma para quaisquer observadores e não há um referencial privilegiado, no qual a fonte, por exemplo, se movimentaria, dando um valor diferente para c. Questão 15 Leia o texto para responder à questão. Mergulhadores recreacionais respiram ar comprimido (78% de nitrogênio, 21% de oxigênio, 1% de outros gases), contido em um cilindro carregado nas costas. O cilindro comum é feito de alumínio e armazena ar a 3 mil libras por polegada quadrada (psi). Disponível em: . Adaptado. A pressão parcial do oxigênio dentro do cilindro que contém ar comprimido é, em psi, igual a a) 21. b) 78. c) 210. d) 630. e) 2.340. Gabarito: D Resolução: A pressão parcial do oxigênio, dado que corresponde a 21% da composição do ar, é igual a: 100% — 3000 psi 21% — P P = 630 psi Questão 16 Leia o texto a seguir. […] Como a Revolução Francesa não teve apenas por objeto mudar um governo antigo, mas abolir a forma antiga da sociedade, ela teve de ver-se a braços a um só tempo com todos os poderes estabelecidos, arruinar todas as influências reconhecidas, apagar as tradições, renovar os costumes e os usos e, de alguma maneira, esvaziar o espírito humano de todas as ideias sobre as quais se tinham fundado até então o respeito e a obediência. […] TOCQUEVILLE, A. de. O antigo regime e a revolução. Brasília: Editora da UnB, 1989. A ideia expressa, que se coaduna com o texto e os ideais da Revolução Francesa, é a seguinte: a) "Nada é tão maravilhoso que não possa existir, se admitido pelas leis da natureza". (Michael Faraday) b) "Toda sentença que eu digo deve ser entendida não como afirmação, mas como uma pergunta". (Niels Bohr) c) "Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma". (Antoine Lavoisier) d) "A relação entre a química e a música é a criatividade. Assim, ambas são uma arte". (Dimitri Mendeleev) e) "Apenas a prática frequente faz com que a pessoa realize experimentos complexos". (Joseph Priestley) Gabarito: C Resolução: A Revolução Francesa está ligada a mudanças e transformações e isso pode ser relacionado, dentre as alternativas fornecidas, à Lei de Conservação das Massas de Lavoisier, associada à ideia de que não existe criação ou destruição de matéria, mas transformação de um tipo de matéria em outro. Se considerarmos que, de acordo com a Lei de Lavoisier, ocorre apenas mudança na forma como átomos estão ligados, a associação com o conteúdo presente no texto e a lei citada não faz sentido. Questão 17 Leia o seguinte texto: Uma proposta da geoengenharia é tentar refletir mais luz solar de volta ao espaço, com o intuito de diminuir as concentrações de luz solar e reduzir a quantidade de gases estufa presos na atmosfera. Diferentes métodos têm sido sugeridos para alcançar esse objetivo, um deles seria a colocação de um espelho de 240 km de tamanho entre a Terra e o Sol. Disponível em: . Considere que esse grande espelho, acima da camada da atmosfera, estará em órbita geoestacionária. Com base nessas informações, qual seria o tipo de espelho que mais divergiria os raios solares? a) Esférico côncavo b) Esférico convexo c) Plano d) Qualquer tipo de espelho esférico e) Qualquer tipo de espelho plano Gabarito: B Resolução: O espelho mais capaz de fazer que os raios de luz incidentes sofram divergência é o espelho convexo. Questão 18 Leia o texto a seguir e responda à questão. Christos e espiciarias! – por Cristo e especiarias – foi o grito jubiloso dos marinheiros de Vasco da Gama quando, em maio de 1498, eles se aproximaram da Índia e da meta de ganhar uma fortuna incalculável com condimentos que durante séculos haviam sido monopólio dos mercadores de Veneza. A sua demanda e a das fragrantes moléculas da pimenta, da canela, do cravo-da-índia, da noz-moscada e do gengibre estimularam uma procura global que deu início à Era dos Descobrimentos. COUTEUR, P.; BURRESON, J. Os botões de Napoleão: as 17 moléculas que mudaram a história. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2006. p. 23. Adaptado. Os efeitos especiais do isoeugenol presente na noz-moscada são conhecidos desde a antiga China. É notória a importância que essa molécula exerceu no comércio e na construção e destruição de cidades. Isoeugenol. Sobre essa molécula, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. ( ) A molécula apresenta estrutura alicíclica insaturada. ( ) Apresenta 2 carbonos primários, 7 carbonos secundários e 1 carbono terciário. ( ) É uma estrutura com grupos funcionais compostos. ( ) O grupo funcional hidroxila é caracterizado como álcool. ( ) Segundo o conceito ácido-base de Arrhenius, essa molécula apresenta caráter básico. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, F, V, V, F. b) V, F, F, F, V. c) F, V, V, F, F. d) F, V, F, V, V. e) F, F, V, V, F. Gabarito: C Resolução: (Resolução oficial) I. Falsa. A cadeia fechada na molécula é classificada como um anel aromático, conhecido como anel benzênico. II. Verdadeira. Carbonos primários são os ligados a, no máximo, 1 átomo de carbono. Portanto o carbono do grupo metóxi também é considerado carbono primário. Carbono secundário está ligado a 2 átomos de carbono e carbono terciário está ligado a 3 átomos de carbono. III. Verdadeira. Os grupamentos −OH e C − O − C são classificados, respectivamente, como hidroxila e éter, característica de grupos funcionais compostos. IV. Falsa. O grupamento hidroxila está ligado diretamente ao carbono insaturado de um anel aromático, portanto é considerado um fenol e não um álcool. V. Falsa. Primeiro, o conceito de ácido-base de Arrhenius adapta-se somente ao meio aquoso. Segundo, porque o oxigênio do grupamento −OH é estabilizado pela ressonância do anel aromático, liberando com facilidade o íon H+. Portanto, a molécula apresenta caráter ácido. Questão 19 Leia o texto a seguir. O sistemade esgoto projetado pelas sociedades modernas ainda preserva a mesma estrutura básica dos sistemas construídos durante a Roma antiga, chamado de Cloaca Máxima. Com a criação dos sistemas de galerias subterrâneas, parte dos problemas de infraestrutura urbana e saúde pública foi solucionada, restando, no entanto, fatores que preocupam os responsáveis pela manutenção dessas galerias, dentre eles o confinamento de gases. Por se tratar de ambiente com pouca circulação de ar e por conter matéria orgânica em decomposição, produz, entre outros, o gás sulfídrico (H2S), que é inflamável (limite inferior de explosão 4,3 g de H2S(g) em 100 cm3 de espaço confinado), tornando importante o trabalho de manutenção dessas redes, pois seu entupimento sazonal pode causar sérios acidentes. Disponível em: . Acesso em: 23 abr. 2013. Adaptado. Em uma hipotética situação, uma rede de esgoto obstruída permaneceu fechada por dois dias, criando uma câmara de 1 m3 contendo 4 mol de gás H2S a uma pressão de 2 atm. Em um dia quente (25 °C), ao fazer a manutenção, um funcionário está prestes a utilizar um maçarico para cortar a tubulação no local obstruído. Com base no texto, na situação apresentada e nos conhecimentos sobre química, assinale a alternativa correta. a) O funcionário trabalhará em condições normais de segurança ao tentar cortar a tubulação obstruída da rede de esgoto com o maçarico, considerando a concentração do limite inferior de explosão do H2S. b) O H2S gasoso forma pontes de hidrogênio com a água contida no esgoto, reduzindo significativamente a quantidade de matéria de H2S no sistema, tornando o trabalho com o maçarico seguro para o funcionário. c) O volume ocupado pelo gás é diretamente proporcional à sua pressão, sendo o volume de gás alto o suficiente para oferecer riscos ao trabalho do funcionário. d) A pressão parcial do H2S é dependente da pressão do ar presente na câmara, aumentando o efeito explosivo do H2S e tornando inseguro o trabalho do funcionário com o maçarico. e) A quantidade de matéria de H2S gasoso no ambiente, nas condições indicadas, ocupa o espaço inferior da câmara e possibilita ao funcionário fazer o corte pela parte superior, sem manter contato com o gás. Gabarito: A Resolução: (Resolução oficial) a) Correta. Com base na porcentagem de 4,3 g de H2S(g) em 100 cm3 de espaço confinado de risco mínimo de explosão, seriam necessários 43 kg de H2S(g) para desencadear uma explosão. Conforme indicado nesta alternativa, existem somente 4 mol de gás H2S. Ou seja, 136 g de H2S(g), quantidade de matéria insuficiente para desencadear uma explosão nas condições apresentadas. b) Incorreta. O H2S não forma pontes de hidrogênio com a água. Ademais, em um sistema fechado, a quantidade de matéria de H2S permanece a mesma, independentemente da forma como está ligada ou não. c) Incorreta. A Lei de Boyle preconiza que o volume ocupado por uma determinada quantidade de matéria (mol) de um gás é inversamente proporcional à sua pressão. Além disso, é a quantidade de matéria presente que indica o risco de explosão e não o volume. d) Incorreta. Segundo a Lei de Dalton, em uma mistura gasosa em que não há interação química entre os componentes, a pressão de cada um deles é independente da pressão dos demais gases. Ademais, a presença de 4 mol de H2S não oferece risco de explosão. e) Incorreta. O deslocamento em linha reta e a ocupação de todo o espaço confinado é princípio fundamental para a difusão dos gases. Questão 20 Leia o texto a seguir e assinale a alternativa que apresenta o título relacionado com o texto e com as estruturas apresentadas. Substâncias orgânicas podem desempenhar importantes funções biológicas e as mais diversas aplicações. Muitos dos compostos orgânicos naturais e sintéticos possuem diferentes propriedades que os tornam merecedores de grande atenção. Esse é o caso das substâncias I, II, III, IV, V e VI, representadas a seguir: I é conhecido como vitamina A e se relaciona ao processo da visão. II é um importante hormônio animal. III é uma substância presente em muitas espécies vegetais, encontrada em amostras de própolis, enquanto IV existe em várias frutas, utilizada como espessante, inibidor de cristalização e anticongelante em produtos alimentícios. Aplicações industriais também estão fortemente associadas às propriedades exibidas pelas substâncias V e VI. Por exemplo, V é bastante utilizada como aditivo para resfriamento dos motores de veículos de passeio, e VI é um dos produtos da preparação de biodiesel, além de ser constituinte de produtos cosméticos e de limpeza. a) Os diferentes tipos de funções oxigenadas. b) Exemplos de álcoois, enóis e fenóis de importantes propriedades. c) Funções biológicas, propriedades e aplicações de éteres e álcoois. d) O papel da hidroxila nas propriedades de diferentes funções orgânicas. e) Propriedades e aplicações de alguns compostos pertencentes à função álcool. Gabarito: E Resolução: O texto e as figuras mostram funções biológicas, propriedades, aplicações e fórmulas estruturais de alguns exemplos de compostos orgânicos pertencentes à função álcool.