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Questão 1 O sal de cozinha, NaCl, contém iodeto de potássio, KI, em concentrações muito pequenas, e traços do íon iodeto na dieta ajudam a prevenir o alargamento da glândula tireoide. Em relação aos íons presentes nesses sais, foram feitas as seguintes afirmações: 1) Os íons Na+ e K+ pertencem ao mesmo período da Tabela Periódica. 2) O íon I− tem raio iônico maior que o íon Cl−, pois o íon I− tem um maior número de camadas. 3) O íon K+ tem potencial de ionização maior do que o íon I−, pois os elétrons do íon K+ se encontram mais afastados do núcleo. Está(ão) correta(s) apenas: A) 1 e 2 B) 2 e 3 C) 1 D) 2 E) 3 Gabarito: D Resolução: (Resolução oficial.) Os íons Na+ e K+ pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica. O íon I− tem raio iônico maior que o íon Cl−, pois o íon I− tem um maior número de camadas. O íon K+ tem potencial de ionização menor do que o íon I−. Questão 2 O radar é um dos dispositivos mais usados para coibir o excesso de velocidade nas vias de trânsito. O seu princípio de funcionamento é baseado no efeito Doppler das ondas eletromagnéticas refletidas pelo carro em movimento. Considere que a velocidade medida por um radar foi Vm = 72 km/h para um carro que se aproximava do aparelho. Para se obter Vm o radar mede a diferença de frequências Δf, dada por Δf = f − f0 = ± f0, sendo f a frequência da onda refletida pelo carro, f0 = 2,4 × 1010 Hz a frequência da onda emitida pelo radar e c = 3,0 × 108 m/s a velocidade da onda eletromagnética. O sinal (+ ou –) deve ser escolhido dependendo do sentido do movimento do carro com relação ao radar, sendo que, quando o carro se aproxima, a frequência da onda refletida é maior que a emitida. Pode-se afirmar que a diferença de frequência Δf medida pelo radar foi igual a a) 1.600 Hz. b) 80 Hz. c) –80 Hz. d) –1.600 Hz. Gabarito: A Resolução: Como , sendo v = c (velocidade da luz), que é um valor constante, temos que é inversamente proporcional à frequência, donde podemos concluir que, se o comprimento de onda diminui pelo fato de haver aproximação, então a frequência aumenta, o que faz com que f > f0, e então a expressão dada é positiva, ou Questão 3 O rótulo de um pacote de batata frita indica que o produto possui 5% do valor diário de referência (VD) de NaCl. Dadas as massas molares em g mol–1, Na+ = 23; Cl– = 35,5 e a constante de Avogadro, 6,02 × 1023 mol–1, e sabendo-se que o VD definido pela Organização Mundial da Saúde para o NaCl é de 2,4 g, quantos íons Na+ são ingeridos se o conteúdo total desse pacote for consumido? (A) 0,012. (B) 0,020. (C) 12 × 1020. (D) 31 × 1020. (E) 20 × 1020. Gabarito: C Resolução: O produto apresenta 5% do VD recomendado em NaCl. A porcentagem em massa de Na no composto NaCl (massa molar = 58,5 g/mol) é de: 58,5 g __________ 100% 23,0 g __________ P P @ 40% Assim, se o conteúdo total do saco apresenta 5% em NaCl, apresenta também 2% (40% × 5%) de Na+. Dessa maneira, a massa de Na+ no pacote é de: 2,4 g __________ 100% m __________ 2% m @ 0,048 g, que, convertidos a número de íons, levam a: 6,02 × 1023 íons Na+ __________ 23 g x __________ 0,048 g x @ 12,5 × 1020 íons Na+. Questão 4 O recipiente abaixo contém um certo volume V de gás ideal a uma temperatura T e Pressão P. As paredes do cilindro são adiabáticas e o fundo fixo do cilindro é feito de material diatérmico (isto é, permite trocas de calor com o meio externo). Na parte superior do cilindro, há um êmbolo móvel, cujo atrito com a parede do cilindro deve ser desprezado. Em um dado instante, é fornecida uma quantidade de calor Q no cilindro, aquecendo-se o gás ideal. Ao mesmo tempo, pequenas esferas de massa m são colocadas lentamente no êmbolo superior, como mostrado na figura acima. Sabendo-se que o gás sofre uma expansão e, com base no processo acima, assinale a alternativa que melhor representa o caminho no diagrama de pressão em função do volume do gás. A) B) C) D) Gabarito: C Resolução: O gráfico da Letra A não está correto porque caracteriza uma evolução de um a outro diagrama que representa uma transformação isovolumétrica. Houve expansão do gás, fato explicitado pelo enunciado. O gráfico B também não está correto porque caracteriza uma evolução onde a pressão se mantém constante (transformação isobárica). Além disso a colocação foi simultânea à cessão de calor de bolinhas o que aumentou a pressão sobre o gás exercida pelo êmbolo. O gráfico C é o único coerente com o enunciado, pois nele há variação de temperatura, volume e pressão. Fatores que o enunciado explicita que ocorreram. O gráfico D também não está correto porque caracteriza uma queda na pressão enquanto a temperatura e o volume aumentam. Questão 5 O salicilato de metila é um produto natural amplamente utilizado como analgésico tópico para alívio de dores musculares, contusões etc. Esse composto também pode ser obtido por via sintética a partir da reação entre o ácido salicílico e metanol, conforme o esquema a seguir: A reação esquematizada é classificada como uma reação de: a) esterificação. b) hidrólise. c) redução. d) pirólise. e) desidratação. Gabarito: A Resolução: A substituição do grupo –OH da carboxila por um grupo –OMe envolve a transformação de um grupo que faz parte de um ácido carboxílico para um grupo que faz parte de um éster, e, portanto, trata-se de uma esterificação. Questão 6 O sal rosa do Himalaia é um sal rochoso muito apreciado em gastronomia, sendo obtido diretamente de uma reserva natural aos pés da cordilheira. Apresenta baixo teor de sódio e é muito rico em sais minerais, alguns dos quais lhe conferem a cor característica. Considere uma amostra de 100 g de sal rosa que contenha em sua composição, além de sódio e outros minerais, os seguintes elementos nas quantidades especificadas: Magnésio,= 36 mg Potássio = 39 mg Cálcio = 48 mg Os elementos, colocados na ordem crescente de número de mols presentes na amostra, são a) K, Ca, Mg. b) K, Mg, Ca. c) Mg, K, Ca. d) Ca, Mg, K. e) Ca, K, Mg. Gabarito: A Resolução: As quantidades molares dos elementos magnésio (massa molar = 24 g/mol), potássio (massa molar = 39 g/mol) e cálcio (massa molar = 40 g/mol) presentes em 100 g de sal rosa do Himalaia são, respectivamente, iguais a: nMg = 1,5 · 10–3 mol nK = 1,0 · 10–3 mol nCa = 1,2 · 10–3 mol Assim, os elementos colocados na ordem crescente de número de mols presentes na amostra são: K, Ca, Mg. Questão 7 O quarteto de novos elementos químicos completa o sétimo período. O nome deles ainda é provisório e o número atômico, irrevogável – unúntrio 113, unumpêntio 115, ununséptio 117 e ununóctio 118. A IUPAC manda usar, antes do registro definitivo, a raiz latina de cada número, daí o “un”, “un”, “óctio” se referir a 118. Eles foram descobertos por físicos dos Estados Unidos, Rússia e Japão. Não será surpresa vê-los, depois, nomeados com alguma referência ao país de descoberta. São extremamente instáveis e têm uma meia-vida de milissegundos, a meia-vida é a designação usada para definir o tempo que uma amostra leva para se reduzir à metade, de átomos radioativos. BEER, Raquel. A beleza da Tabela Periódica. Veja. São Paulo: Abril, ed. 2.460, ano 49, n.2, 13 jan. 2016. Considerando-se a Tabela Periódica, as posições dos novos elementos químicos descobertos recentemente, as tendências de propriedades relacionadas aos grupos e períodos aos quais pertencem e a outros elementos químicos da Tabela Periódica, é correto afirmar: (01) O ununséptio, 117Uns, é um elemento químico radioativo gasoso como o astato. (02) A partir do copernício, 112Cn, os demais elementos químicos são metais líquidos à temperatura de 25 °C. (03) A configuração eletrônica do nível de valência do elemento químico unúntrio, 113Uno, é representada por 7p3. (04) O elemento químico ununpêntio, 115Unp, possui primeira energia de ionização menor e raio atômico covalente maior que os do bismuto. (05) A configuração eletrônica simplificada, em ordem crescente de energia de níveis e subníveiscom base na estrutura atômica de gás nobre, do ununóctio, 118Uno, é [Rn] 7s2 5f14 6d10 7p4. Gabarito: 04 Resolução: (01) Incorreta. O ununséptio, 117Uns (denominado atualmente tenéssio), é um elemento químico radioativo que tenderia a se apresentar no estado sólido sob temperatura ambiente. (02) Incorreta. A partir do copernício, 112Cn, os demais elementos químicos tendem a se apresentar no estado sólido à temperatura de 25 °C. (03) Incorreta. A configuração eletrônica do nível de valência do elemento químico unúntrio (denominado atualmente nihônio), 113Uno, é representada por 7s2 7p1. (04) Correta. O elemento químico ununpêntio, 115Unp (denominado atualmente moscóvio), possui primeira energia de ionização menor e raio atômico covalente maior que os do bismuto, que apresenta uma camada eletrônica a menos e, portanto, maior atração entre núcleo e elétrons mais externos. (05) Incorreta. A configuração eletrônica simplificada, em ordem crescente de energia de níveis e subníveis com base na estrutura atômica de gás nobre, do ununóctio, 118Uno (denominado atualmente oganessônio), é [Rn] 7s2 5f14 6d10 7p6. Questão 8 O sal nitrato de potássio, também conhecido como salitre, é empregado como conservante na indústria de alimentos, por exemplo, a de carnes embutidas (presunto, mortadela) para preservar as características e sua cor original. Assinale a opção correta acerca da reação de neutralização na qual o nitrato de potássio é formado. a) Reação entre hidróxido de potássio e ácido nítrico. b) Reação entre hidróxido de potássio e ácido nitroso. c) Reação entre cloreto de potássio e ácido nitroso. d) Reação entre potássio metálico e ácido nítrico. e) Reação entre cloreto de potássio e nitrato de sódio. Gabarito: A Resolução: O sal nitrato de potássio pode ser formado a partir da reação entre ácido nítrico, HNO3, e hidróxido de potássio, KOH, de acordo com a equação química a seguir: HNO3 + KOH → KNO3 + H2O Questão 9 O saquinavir é um fármaco administrado a pessoas que possuem Sida (síndrome de imunodeficiência adquirida – Aids) e é capaz de inibir a HIV-protease do vírus evitando sua maturação. As funções orgânicas destacadas em a, b, c e d representam, respectivamente: a) Amida, álcool, anel aromático e amina. b) Amina, álcool, anel aromático e amida. c) Amina, fenol, alcano e amida. d) Amina, fenol, anel aromático e amida. e) Amida, álcool, alcano e anel amina. Gabarito: B Resolução: As funções orgânicas destacadas em A, B, C e D representam, respectivamente: amina, caracterizada pela presença de átomo de nitrogênio diretamente ligado a átomo de carbono, álcool, caracterizado pela presença de grupo hidroxila diretamente ligado a átomo de carbono saturado, anel aromático, caracterizado pelo anel benzênico, e amida, caracterizada pela presença de átomo de nitrogênio diretamente ligado a um grupo carbonila. Questão 10 O quadro a seguir contém as cores das soluções aquosas de alguns sais. NOME FÓRMULA COR Sulfato de cobre(II) CuSO4 azul Sulfato de sódio Na2SO4 incolor Cromato de potássio K2CrO4 amarela Nitrato de potássio KNO3 incolor Os íons responsáveis pelas cores amarela e azul são, respectivamente: a) CrO4 2– e SO4 2–. b) K+ e Cu2+. c) CrO4 2– e Cu2+. d) K+ e SO4 2–. Gabarito: C Resolução: Os íons cromato e cobre(II) produzem soluções aquosas, respectivamente, com as cores amarela e azul. Os íons potássio, nitrato e sulfato produzem soluções incolores. Portanto, a alternativa correta é a C. Questão 11 O rompimento da barragem de contenção de uma mineradora em Mariana (MG) acarretou o derramamento de lama contendo resíduos poluentes no rio Doce. Esses resíduos foram gerados na obtenção de um minério composto pelo metal de menor raio atômico do grupo 8 da tabela de classificação periódica. A lama levou 16 dias para atingir o mar, situado a 600 km do local do acidente, deixando um rastro de destruição nesse percurso. Caso alcance o arquipélago de Abrolhos, os recifes de coral dessa região ficarão ameaçados. O metal que apresenta as características químicas descritas no texto é denominado: a) ferro b) zinco c) sódio d) níquel Gabarito: A Resolução: (Resolução oficial) Comparando-se os raios atômicos de elementos químicos pertencentes a um mesmo grupo da tabela de classificação periódica, verifica-se que, à medida que aumenta o número de camadas eletrônicas, aumenta também o raio atômico. Dessa forma, o raio atômico aumenta do menor período para o maior ou, esquematicamente, de cima para baixo. Em relação ao grupo 8 da tabela periódica, o elemento químico em questão é o ferro, que, por estar situado no quarto período, apresenta apenas quatro camadas eletrônicas. Questão 12 O quadro, incompleto, relaciona a condutibilidade elétrica de três substâncias químicas em três situações diferentes. Substância Condutibilidade elétrica no estado sólido no estado líquido em solução aquosa Cloreto de sódio x boa boa Sacarose má má y Prata metálica z boa não se dissolve Para completar corretamente o quadro, os espaços ocupados por x, y e z devem ser preenchidos, respectivamente, com: a) boa – boa – boa. b) boa – boa – má. c) má – má – má. d) má – má – boa. e) má – boa – boa. Gabarito: D Resolução: O cloreto de sódio é uma substância iônica e, portanto, não conduz corrente elétrica no estado sólido. A sacarose é um carboidrato e, portanto, não sofre dissociação ou ionização, fazendo com que a sua solução aquosa correspondente não conduza corrente elétrica. A prata metálica é excelente condutora de corrente elétrica no estado sólido. Questão 13 O quadrinho a seguir mostra uma paródia entre situações cotidianas e descobertas científicas. Quais feitos científicos de Mendeleev, de Watson e Crick e de Thomson estão relacionados com o quadrinho? (A) Proposição de um modelo atômico, descoberta da estrutura dos polímeros, descoberta da radioatividade. (B) Organização dos elementos químicos em uma Tabela Periódica, descoberta da estrutura do DNA, proposição de um modelo atômico. (C) Compreensão da reatividade dos elementos químicos, representação simbólica dos elementos, descoberta das interações moleculares. (D) Definição de entalpia, representação simbólica dos elementos, caracterização e propriedades dos coloides. (E) Balanceamento de equações químicas, descoberta da pilha, organização dos elementos químicos em uma Tabela Periódica. Gabarito: B Resolução: Os feitos científicos de Mendeleev, de Watson e Crick e de Thomson que estão relacionados com o quadrinho são, respectivamente: organização dos elementos químicos em uma Tabela Periódica, associada ao trecho “pôs a mesa (e definiu o lugar de cada um); descoberta da estrutura do DNA, associada à representação da estrutura presente na sopa de letrinhas na colher; e proposição de um modelo atômico, que é o modelo “pudim de passas” presente na figura. Questão 14 O sal de cozinha (cloreto de sódio) tem solubilidade de 35,6 g em 100 mL de água em temperatura próxima a 0 °C. Ao juntar, em um copo, 200 mL de água a 0,1 °C, três cubos de gelo e 80 g de cloreto de sódio, o número de componentes e fases presentes no sistema, imediatamente após a mistura, será (A) um componente e uma fase. (B) dois componentes e duas fases. (C) dois componentes e três fases. (D) três componentes e duas fases. (E) três componentes e quatro fases. Gabarito: C Resolução: (Resolução oficial) No sistema em questão, haverá dois componentes apenas: cloreto de sódio e água, porém uma fase líquida (a solução aquosa de cloreto de sódio) e duas fases sólidas distintas: o gelo e o excesso não solubilizado de cloreto de sódio. Questão 15 O resultado do exame de audiometria de uma pessoa é mostrado nas figuras a seguir. Os gráficos representam o nível de intensidade sonora mínima I, em decibéis (dB), audível por suas orelhas direita e esquerda, em função da frequência f do som, em kHz. A comparação desse resultado com o de exames anteriores mostrou que, com o passar dos anos, ela teve perda auditiva. Com base nessas informações, foramfeitas as seguintes afirmações sobre a audição dessa pessoa: I. Ela ouve sons de frequência de 6 kHz e intensidade de 20 dB com a orelha direita, mas não com a esquerda. II. Um sussurro de 15 dB e frequência de 0,25 kHz é ouvido por ambas as orelhas. III. A diminuição de sua sensibilidade auditiva, com o passar do tempo, pode ser atribuída a degenerações dos ossos martelo, bigorna e estribo, da orelha externa, onde ocorre a conversão do som em impulsos elétricos. É correto apenas o que se afirma em: a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III. Gabarito: B Resolução: I. Incorreta. Na frequência de 6 kHz, a mínima intensidade audível é de 6 dB. II. Correta. O mínimo de intensidade audível em ambas as orelhas na frequência de 0,25 kHz é de 10 dB. III. Incorreta. Os ossos mencionados na alternativa pertencem à orelha média e não à externa. Questão 16 O rótulo de uma lata de desodorante em aerosol apresenta, entre outras, as seguintes informações: “Propelente: gás butano. Mantenha longe do fogo”. A principal razão dessa advertência é: a) O aumento da temperatura faz aumentar a pressão do gás no interior da lata, o que pode causar uma explosão. b) A lata é feita de alumínio, que, pelo aquecimento, pode reagir com o oxigênio do ar. c) O aquecimento provoca o aumento do volume da lata, com a consequente condensação do gás em seu interior. d) O aumento da temperatura provoca a polimerização do gás butano, inutilizando o produto. e) A lata pode se derreter e reagir com as substâncias contidas em seu interior, inutilizando o produto. Gabarito: A Resolução: A razão para a advertência é o fato de que a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás e quando a lata é aquecida, sua pressão interna aumenta, o que poderia levar à ruptura do recipiente ou explosão. Questão 17 O ramo da química que leva em consideração os aspectos espaciais da estrutura molecular é chamado de estereoquímica. Os enantiômeros são isômeros cujas moléculas são imagens especulares não sobreponíveis entre si. Sobre os enantiômeros é correto afirmar: a) O 2-butanol não possui carbono quiral e, portanto, não pode existir como enantiômeros. b) Dois enantiômeros apresentam as propriedades ponto de fusão, ponto de ebulição e densidade diferentes. c) Uma maneira de se distinguir entre cada enantiômero em um par é o seu comportamento frente à luz planopolarizada. d) O 2-propanol possui um carbono quiral e pode existir como um par de enantiômeros. e) Um método útil para separar dois componentes de uma mistura racêmica líquido-líquido é a destilação simples. Gabarito: C Resolução: a) Incorreta. O 2-butanol possui carbono quiral, portanto pode apresentar dois enantiômeros. b) Incorreta. Dois enantiômeros apresentam propriedades físicas idênticas, exceto pelo sentido no desvio do plano da luz polarizada. c) Correta. Uma maneira de se distinguir os enantiômeros de um par é pelo seu comportamento frente à luz plano-polarizada, pois cada enantiômero desvia o plano desse tipo de luz para um lado diferente. d) Incorreta. O 2-propanol não possui carbono quiral, portanto não possui enantiômeros. e) Incorreta. A destilação simples não permite separar os componentes de uma mistura racêmica, pois ambos enantiômeros apresentam o mesmo ponto de ebulição. Questão 18 O robô Curiosity, que tem a missão de analisar o solo do planeta Marte, comunica-se com sua base na Terra por meio de ondas eletromagnéticas propagantes através de dois canais diferentes. As funções de onda, associadas às ondas nos dois canais, são definidas por Y1 e Y2, conforme equações a seguir: Y1 = Asen(2 × 10–4 x – 6 × 104 t) Y2 = Asen(1 × 10–4 x – 3 × 104 t) Nessas equações, x é a posição em metros ao longo de uma linha reta unindo o robô e a Terra, e t é o tempo em segundos. Em relação às propriedades dessas ondas, considere as afirmativas: I. A frequência angular da onda Y1 é 1 × 104 Hz. II. O período da onda Y1 é o dobro do período da onda Y2. III. A onda Y2 tem comprimento de onda 6 × 104 m. IV. As ondas Y1 e Y2 propagam-se com a mesma velocidade de 3 × 108 m/s. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II b) II e IV c) III e IV d) I, III e IV e) I, II e III Gabarito: C Resolução: I. Incorreta. A frequência de Y1 é 6 × 104 Hz. II. Incorreta. O período da onda Y1 é metade do período da onda Y2 e não o dobro. III. Correta. O comprimento da onda Y2 será IV. Correta. As velocidades são dadas por: Questão 19 O Rio Grande do Norte é o maior produtor de petróleo do Brasil em terra. O petróleo bruto é processado nas refinarias para separar seus componentes por destilação fracionada. Esse processo é baseado nas diferenças das temperaturas de ebulição das substâncias relativamente próximas. A figura a seguir representa o esquema de uma torre de destilação fracionada para o refinamento do petróleo bruto. Nela, os números de 1 a 4 indicam as seções nas quais as frações do destilado são obtidas. Na tabela seguinte, são apresentadas características de algumas das frações obtidas na destilação fracionada do petróleo bruto. Fração Número de átomos de carbono na molécula Faixa de temperatura de ebulição °C gasolina 5 a 10 40 a 175 querosene 11 a 12 175 a 235 óleo combustível 13 a 17 235 a 305 óleo lubrificante Acima de 17 Acima de 305 Para a análise da qualidade da destilação, um técnico deve coletar uma amostra de querosene na torre de destilação. Essa amostra deve ser coletada a) na seção 3. b) na seção 2. c) na seção 1. d) na seção 4. Gabarito: A Resolução: De acordo com a tabela fornecida, o querosene apresenta a segunda menor faixa de temperatura de ebulição. Uma vez que a torre de fracionamento apresenta menores valores de temperatura na parte superior, o querosene deve ser coletado na seção 3 (que é aquela que possui a segunda menor faixa de temperatura). Questão 20 O resveratrol (I) e seus análogos estruturais II, III e IV são conhecidos por apresentar importantes atividades biológicas. Dentre elas, pode-se destacar o efeito de diminuição dos níveis de colesterol de baixa densidade (LDL) no sangue. Sobre as estruturas e as sínteses de I, II, III e IV, são feitas as seguintes afirmações: I. Nas estruturas dos compostos I, II e III, observa-se um alceno onde a geometria da dupla ligação é trans. II. Para a preparação do composto IV, a partir da estrutura química do composto II, seria indicado o uso de KMnO4 como reagente. III. O composto representado pela estrutura química III pode ser preparado a partir do resveratrol (I) apenas pela substituição do hidrogênio fenólico por um grupo metila. IV. O composto representado pela estrutura química III é um dos compostos obtidos pela reação do composto II com uma mistura dos ácidos H2SO4 e HNO3. Assinale a alternativa correta. a) Apenas as afirmações I, II e IV estão certas. b) Apenas as afirmações I e IV estão certas. c) Apenas as afirmações I, II e III estão certas. d) Apenas as afirmações II, III e IV estão certas. e) Apenas as afirmações II e IV estão certas. Gabarito: A Resolução: I. Correta. Nas estruturas dos compostos I, II e III, observa-se um alceno onde a geometria da dupla ligação é trans, pois os ligantes de cada átomo de carbono da dupla ligação têm configuração E. II. Correta. Para a preparação do composto IV (que, entre outras funções, é um diálcool vicinal), a partir da estrutura química do composto II (que, entre outras funções, tem um grupo alceno) seria indicado o uso de KMnO4 como reagente, pois essa substância, em meio neutro ou levemente alcalino, é oxidante brando. III. Incorreta. Composto representado pela estrutura química III não pode ser preparado a partir do resveratrol (I) apenas pela substituição do hidrogênio fenólico por um grupo metila pois, entre outros, o estrutura tem apresenta um grupo nitro. IV. Correta. Composto representado pela estrutura química III é um dos compostos obtidos pela reação do composto II com uma mistura dos ácidos H2SO4 e HNO3, fazendo com que houvesse nitração do anel aromático.