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CARNAVALCARNAVAL REVISTA TEMÁTICA 1 01. A estabilidade de um núcleo está diretamente relacionada a um valor ideal entre a quantidade de nêutrons (N) e prótons (Z) que ele possui. Quando essa relação não ocorre, ele vai ficando energeticamente instável e pode sofrer algum tipo de decaimento radioativo, visando alterar a relação entre o número de nêutrons e de prótons até que ela se situe dentro de uma faixa conhecida como faixa ou cinturão de estabilidade, representada no gráfico a seguir: Disponível em: . Acesso em: 24 nov. 2021 (Adaptação). Para permanecer na zona de estabilidade, o maior número de massa que um núcleo de estanho (Z = 50) pode assumir é, aproximadamente, 70. 90. 110. 120. 200. 02. Thomson descobriu a existência de elétrons nos átomos utilizando um aparato experimental denominado “tubo de raios catódicos”. No experimento, reproduzido a seguir, o gás hidrogênio rarefeito foi submetido a uma grande diferença de potencial elétrico, a qual fez com que fossem emitidos raios catódicos (constituídos de elétrons), que, ao interagirem com placas eletricamente carregadas, sofreram desvios em direção à placa positiva: Caso o experimento anterior seja repetido utilizando-se gás hélio, o desvio sofrido pelos raios catódicos será menor. igual. nulo. maior. oposto. 03. Um grupo de pesquisadores da Universidade William & Mary dos Estados Unidos encontrou o isótopo radiativo Césio- 137 em uma amostra de mel. O Césio-137, subproduto da fissão nuclear do Urânio e do Plutônio, é encontrado em solos de baixo teor de potássio e, ao ser absorvido pelas plantas, chega até as abelhas através do néctar das flores. Quando atacado por um nêutron, o Urânio-235, produz o isótopo Césio-144, Rubídio-90 e Dados: U (Z = 92); Cs (Z = 55); Rb (Z = 37). duas partículas alfa. duas partículas beta. radiações gama. dois nêutrons. um pósitron. 04. As usinas nucleares utilizam o princípio da fissão nuclear para gerar energia elétrica. Dentro do reator, nêutrons colidem com átomos de urânio, que se dividem em dois novos átomos, liberando de dois a três nêutrons do núcleo, em uma reação em cadeia. Esse processo libera muito calor, que é utilizado para gerar energia. Porém, é necessário um sistema de arrefecimento para evitar uma explosão. Para isso, a água captada de fontes naturais circula em um sistema fechado e depois volta para o meio ambiente. Caso esse sistema não ocorra de maneira adequada, será gerado um impacto negativo porque produzirá gases tóxicos. diminuirá a reserva hídrica local. aquecerá os ecossistemas aquáticos. aumentará a disponibilidade de nutrientes. permitirá a contaminação por microrganismos 05. Um caminho para a sustentabilidade é intensificar a reciclagem de materiais, como o plástico. Os plásticos, sejam sobras de processos industriais ou mesmo recuperados do lixo, passam por uma triagem, que separa os diferentes tipos para, em seguida, serem lavados e transformados em pequenos grãos. Esses grãos podem, então, ser usados na confecção de novos materiais. Em sua fase final de reciclagem, os grãos sofrem muita agitação e podem ser eletrizados com carga positiva. Tendo em vista a evolução dos modelos atômicos, de Dalton até Bohr, o primeiro modelo que explica o fenômeno da eletrização está relacionado à descoberta do núcleo. elétron. próton. nêutron. átomo indivisível. 06. Os sinalizadores são artefatos pirotécnicos com intenso efeito de luminosidade e calor que podem ser utilizados em aplicações civis, militares e também em situações de emergência. São considerados um instrumento de comunicação óptica e seu funcionamento se dá, após serem acionados, pela intensa emissão de radiação visível que pode ser observada mesmo a grandes distâncias. O brilho gerado por esse instrumento e a cor associada observada são decorrentes exclusivamente da temperatura em que se encontra o material. exclusivamente do efeito fotoelétrico que ocorre no sinalizador. da temperatura em que se encontra o material e do efeito fotoelétrico que ocorre no sinalizador. da temperatura em que se encontra o material e da excitação dos átomos presentes no sinalizador, que emitem fótons quando seus elétrons retornam ao estado fundamental. da temperatura em que se encontra o material e da excitação dos átomos presentes no sinalizador, que emitem fótons quando seus elétrons passam do nível fundamental para níveis mais energéticos. 2 07. No modelo atômico de Bohr, percebemos que quando um átomo, por meio da transição de elétrons, realiza uma mudança de um nível de energia mais alto para um nível de energia mais baixo, ocorre a liberação de energia sob a forma de luz. O espectro de emissão e de absorção do átomo é como a impressão digital dele. É com base nessa impressão digital que se estuda a composição atômica dos mais variados compostos e até mesmo das estrelas. Disponível em: www.if.ufrgs.br. Acesso em: 3 fev. 2020. Embasada no modelo atômico de Bohr, a análise da composição atômica de diversos compostos é possível, pois as frequências de onda oriundas das transições eletrônicas são únicas para cada átomo. cada átomo possui uma quantidade exclusiva de elétrons em sua camada de valência. o raio de cada átomo possui um tamanho específico que caracteriza a energia da transição. as frequências de onda emitidas são únicas para dada massa de cada átomo ao perder energia. um átomo libera luz em certa frequência quando os elétrons absorvem valores de energia específicos. 08. Em um brejo, quando animais e vegetais morrem, acabam ficando dentro da lama (sem oxigênio) onde passam a sofrer decomposição (apodrecendo), transformação provocada por microrganismos e chamada de decomposição anaeróbica. Ela envolve muitas reações químicas, nas quais se formam, entre outros gases CH4, H2S (cheiro de ovo podre) e CO2. Desses gases, apenas o metano e o gás sulfídrico são inflamáveis. Uma dessas reações é a fermentação da celulose, substância presente em grande quantidade nos vegetais e possível de ser representada de forma simplificada pela equação (C6H10O5)n + nH2O → 3 nCH4 + 3 nCO2. Processo semelhante acontece em biodigestores com restos de animais, de vegetais, sobras de comida e, até mesmo, fezes. A mistura gasosa resultante, nesse caso, é chamada de biogás. Algumas fazendas e cidades brasileiras já exploram esse recurso energético, cujo resíduo pode ser usado como adubo (fertilizante). TITO & CANTO. “Química na abordagem do cotidiano”. v. 4, Química orgânica, 3 ed. São Paulo: Moderna, 2003 (adaptado). Considerando a metionina e a cisteína, ambos os aminoácidos apresentam um átomo de carbono cuja hibridização é sp2 e cadeia carbônica homogênea. cuja hibridização é sp2, mas a metionina tem cadeia carbônica heterogênea e a cisteína, homogênea cuja hibridização é sp2 e cadeia carbônica heterogênea com hibridização sp e cadeia carbônica homogênea. com hibridização sp, mas a metionina tem cadeia carbônica homogênea e a cisteína, heterogênea. 09. A utilização do etanol como combustível veicular também pode contribuir para a diminuição da dependência de fontes não renováveis. O Brasil, notável pioneiro na produção de etanol a partir da cana-de-açúcar, demonstra como a adoção em larga escala desse biocombustível pode promover a autossuficiência energética e impulsionar o desenvolvimento econômico. A seguir está a equação de combustão do etanol. C2H6O + O2 → CO2 + H2O Os respectivos coeficientes da reação de combustão são 1,2, 2 e 3. 1, 3, 2 e 3. 2, 2, 4 e 3. 2,4, 2 e 3. 2, 3, 1 e 2. 10. No modelo atômico de Bohr, percebemos que quando um átomo, por meio da transição de elétrons, realiza uma mudança de um nível de energia mais alto para um nível de energia mais baixo, ocorrea liberação de energia sob a forma de luz. O espectro de emissão e de absorção do átomo é como a impressão digital dele. É com base nessa impressão digital que se estuda a composição atômica dos mais variados compostos e até mesmo das estrelas. Disponível em: www.if.ufrgs.br. Acesso em: 3 fev. 2020. Embasada no modelo atômico de Bohr, a análise da composição atômica de diversos compostos é possível, pois as frequências de onda oriundas das transições eletrônicas são únicas para cada átomo. cada átomo possui uma quantidade exclusiva de elétrons em sua camada de valência. o raio de cada átomo possui um tamanho específico que caracteriza a energia da transição. as frequências de onda emitidas são únicas para dada massa de cada átomo ao perder energia. um átomo libera luz em certa frequência quando os elétrons absorvem valores de energia específicos. 11. A energia nuclear tornou-se conhecida durante a segunda guerra mundial devido as explosões das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki no Japão. Apesar de sua utilização para fins não pacíficos, a energia nuclear vem sendo utilizada em beneficio do homem, sendo aplicada na medicina, agricultura, geologia, paleontologia etc. As principais emissões radioativas são a alfa (α), a beta (β) e a gama (γ). Quanto à radioatividade, infere-se que quanto maior a meia-vida de um radioisótopo, mais lento será seu decaimento. fusão nuclear é a união de pequenos núcleos atômicos para formar um núcleo maior e mais instável. quando um átomo emite uma partícula beta, ele se transforma em um novo elemento com o mesmo número de massa, mas o seu número atômico diminui de uma unidade. a bomba de hidrogênio é um exemplo de fissão nuclear. a emissão de uma partícula alfa por parte do núcleo de um átomo diminui seu numero atômico de quatro unidades e seu numero de massa de duas unidades. 12. O avanço científico e tecnológico da física nuclear permitiu conhecer, com maiores detalhes, o decaimento radioativo dos núcleos atômicos instáveis, desenvolvendo-se algumas aplicações para a radiação de grande penetração no corpo humano, utilizada, por exemplo, no tratamento do câncer. A aplicação citada no texto se refere a qual tipo de radiação? Beta. Alfa. Gama. Raios X. Ultravioleta. 3 13. Há um velho ditado que diz que os mortos não contam histórias. Contudo, a colaboração entre química, física e arqueologia tem conseguido, cada vez mais, fazer com que pessoas mortas há séculos ou milênios nos digam algo de suas histórias. A análise de isótopos em materiais arqueológicos, como ossos, madeira e carvão, tem revelado muitas informações sobre o período, o ambiente e a dieta de nossos antepassados. O carbono, por exemplo, existe naturalmente na forma de dois isótopos estáveis (12C e 13C), sendo predominante o mais leve deles. O teor de carbono-13 está associado ao clima que existia no passado em um dado local. Devido a certas diferenças no metabolismo dos vegetais, os ecossistemas de climas quentes e secos tendem a ficar enriquecidos em carbono-13, ao passo que os climas úmidos e frios tendem a gerar menores concentrações desse isótopo nos vestígios arqueológicos. O carbono apresenta ainda um isótopo radioativo, o 14C, que decai lentamente com uma meia-vida de aproximadamente 5700 anos. Com a ajuda desse nuclídeo, pode-se determinar há quanto tempo morreu um organismo. Outra aplicação arqueológica dos isótopos é a medição do teor de 15N, um isótopo minoritário do nitrogênio, em ossos encontrados em escavações. Os peixes apresentam um teor relativamente alto de 15N, e as pessoas que comem muito peixe ficam com um teor acima da média desse isótopo. De acordo com as informações, o átomo de carbono-14, que é radioativo, tem o mesmo número de nêutrons que o isótopo mais abundante do nitrogênio. o carbono-12, o carbono-13 e o carbono-14 são diferentes elementos químicos, mas todos têm seis prótons no núcleo. no decaimento radioativo do carbono-14, há produção de uma partícula beta e de um átomo de nitrogênio- 15. se uma amostra arqueológica de osso é especialmente rica em átomos com 6 prótons e 7 nêutrons, ela é compatível com um povo de pescadores que viveu em regiões frias e úmidas. os átomos de nitrogênio-15 e de carbono-14 têm o mesmo número de nêutrons, porém massas diferentes. 14. O carbono-14 é um nuclídeo radioativo e, como todos, sofre decaimento diminuindo sua quantidade com o tempo. No entanto, sua concentração na atmosfera permanece relativamente constante, pois o 14C é produzido pela reação nuclear entre nitrogênio-14 e partículas produzidas pelo Sol que chegam ao planeta, sendo, portanto, reposto. As equações das reações que ocorrem estão representadas a seguir. As letras W, X e Y representam, respectivamente, as partículas alfa, beta e gama. beta, próton e nêutron. nêutron, alfa e beta. alfa, próton e beta. beta, nêutron e próton. 15. No conto “O pirotécnico Zacarias”, de Murilo Rubião, o protagonista descreve eventos relacionados à sua morte. Nesse momento, a visão de Zacarias, repleta de cores, se assemelha a fogos de artifício. Esse trecho encontra-se transcrito a seguir. A princípio foi azul, depois verde, amarelo e negro. Um negro espesso, cheio de listras vermelhas, de um vermelho compacto semelhante a fitas densas de sangue. Sangue pastoso com pigmentos amarelados, de um amarelo esverdeado, tênue, quase sem cor. RUBIÃO, Murilo. Obras completas. São Paulo: Companhia de Bolso, p.14- 15. 2010. O fenômeno subatômico que pode explicar e se relacionar com a visão da personagem é a premissa de que o elétron pode ser descrito como uma onda, e não como uma partícula. Tal ideia resultou na proposição de equações matemáticas que são complexas e de difícil solução, conhecidas como funções de onda. emissão de um feixe de partículas positivamente carregadas direcionado a uma fina folha de ouro, mostrando que essas partículas ou se chocavam ou se desviavam quando em contato com a folha de ouro. absorção de energia pelo elétron, quando passa de um nível menos energético para um nível mais energético e, a seguir, a consequente liberação dessa energia, quando o elétron volta ao seu nível original. desintegração de partículas, o que tem como consequência a emissão de raios que escureciam o papel fotográfico mesmo protegido da exposição à luz, sendo que as substâncias que emitiam esses raios ficaram conhecidas como radioativas. emissão de um feixe de elétron passa através de um campo elétrico e de um campo magnético, havendo uma deflexão dos dois campos citados em direção oposta, calculando-se a relação carga-massa, balanceando-se o efeito desses campos. 16. Em 2013 comemorou-se o centenário do modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr para o átomo de hidrogênio, o qual incorporou o conceito de quantização da energia, possibilitando a explicação de algumas propriedades observadas experimentalmente. Embora o modelo atômico atual seja diferente, em muitos aspectos, daquele proposto por Bohr, a incorporação do conceito de quantização foi fundamental para o seu desenvolvimento. Com respeito ao modelo atômico para o átomo de hidrogênio proposto por Bohr em 1913, é correto afirmar que o espectro de emissão do átomo de H é explicado por meio da emissão de energia pelo elétron em seu movimento dentro de cada órbita estável ao redor do núcleo do átomo. o movimento do elétron ao redor do núcleo do átomo é descrito por meio de níveis e subníveis eletrônicos. o elétron se move com velocidade constante em cada uma das órbitas circulares permitidas ao redor do núcleo do átomo. a regra do octeto é um dos conceitos fundamentais para ocupação, pelo elétron, das órbitas ao redor do núcleo do átomo. a velocidade do elétron é variável em seu movimento em uma órbita elíptica ao redor do núcleo doátomo. 4 17. As figuras representam dois modelos, 1 e 2, para o átomo de hidrogênio. No modelo 1, o elétron se move em trajetória espiral, aproximando-se do núcleo atômico e emitindo energia continuamente, com frequência cada vez maior, uma vez que cargas elétricas aceleradas irradiam energia. Esse processo só termina quando o elétron se choca com o núcleo. No modelo 2, o elétron se move, inicialmente, em determinada órbita circular estável e em movimento uniforme em relação ao núcleo, sem emitir energia, apesar de apresentar aceleração centrípeta. Nesse modelo, a emissão só ocorre, de forma descontínua, quando o elétron sofre transição de uma órbita mais distante do núcleo para outra mais próxima No átomo instável, quando há perda de energia devido às transições na eletrosfera, pode ocorrer a emissão de elétron. pósitron. partícula alfa. partícula beta. ondas eletromagnéticas. 18. Como é possível fazer chover de forma artificial? A técnica chamada de bombardeamento de nuvens ou semeadura, consiste no lançamento de substâncias aglutinadoras que ajudam a formar gotas de chuva. A substância mais comum é o cloreto de sódio, o popular sal. É possível usar gelo seco (gás carbônico) e água potável. [...] Ao entrar em contato com o vapor de água, essas partículas grandes atraem partículas menores e levam à formação de gotas de água mais pesadas que começam a se precipitar. BARBOSA, Vanessa. Chuva artificial? Veja polêmica da técnica já usada no país. EXAME, São Paulo, 9 fev. 2014. Disponível em: http://exame.abril.com.br/. Acesso em: 14 jul. 2017. (adaptado) Quando se combina vapor de água, separadamente, com cloreto de sódio, gás carbônico ou água, as ligações intermoleculares que atuam no bombardeamento de nuvens são, respectivamente, íon-dipolo, dipolo-dipolo e dipolo-dipolo induzido. íon-dipolo, dipolo-dipolo e ligação de hidrogênio. íon-dipolo, dipolo-dipolo induzido e ligação de hidrogênio. dipolo induzido-dipolo induzido, dipolo-dipolo e ligação de hidrogênio. dipolo induzido-dipolo induzido, dipolo-dipolo induzido e dipolo-dipolo induzido 19. O carbono-14, 6C14, é um isótopo radioativo natural do elemento carbono, recebendo esta numeração porque apresenta número de massa 14. Esse isótopo é amplamente utilizado na determinação da idade dos fósseis. Se ao decair para 7N14, é correto afirmar que ele emitiu: Uma partícula β Duas partículas α Uma partícula α e uma β Uma partícula α Duas partículas β 20. PET, sigla que, em inglês, significa tomografia por emissão de pósitrons, trata-se de um exame de imagem da medicina nuclear que possibilita a realização do mapeamento da atividade metabólica de diversos sistemas do corpo humano. Esse exame é feito injetando-se glicose juntamente com um elemento químico, geralmente radioativo. Subsequentemente à administração desse composto, são realizadas as imagens. O aparelho de PET capta os sinais radioativos emitidos pelo flúor- 18, traduzindo-os em imagens, determinando, desse modo, os locais onde esse açúcar está presente, evidenciando o metabolismo da glicose. MELDAU, Débora Carvalho. Tomografia por emissão de pósitrons (PET). InfoEscola. Disponível em: . Acesso em: 16 mar. 2015. O processo radioativo supracitado pode ser representado pela equação 21. O processo de solubilização de uma substância química resulta da interação entre a espécie que se deseja solubilizar (soluto) e a substância que a dissolve (solvente), e pode ser definido como a quantidade de soluto que dissolve em uma determinada quantidade de solvente, em condições de equilíbrio. Solubilidade é, portanto, um termo quantitativo. É uma propriedade física (molecular) importante que desempenha um papel fundamental no comportamento das substâncias químicas, especialmente dos compostos orgânicos. A solubilidade é de interesse em diversas áreas, por exemplo: materiais, farmacêutica e ambiental. MARTINS, Cláudia Rocha; LOPES, Wilson Araújo; ANDRADE, Jailson Bittencourt. Solubilidade das substâncias orgânicas. Química Nova, vol. 36, n. 8, São Paulo, 2013 Observe a seguinte tabela que mostra o momento dipolo (μ) de algumas substâncias. Dentre as substâncias elencadas no quadro, as classificadas como insolúveis em água são NaCl, CH3Cl, CH3OH e CCl4. NH3, C6H6, CH3CH3, CCl4. CCl4, C6H6, CH4, CH3CH3. C6H6, CH3Cl, NH3 e CCl4. CCl4, C6H6, CH4, NaCl. 5 22. Nas últimas décadas, o aquecimento global tem sido uma das maiores preocupações da humanidade. Embora o nitrogênio e o oxigênio sejam os principais constituintes gasosos da atmosfera, eles não absorvem a radiação nos comprimentos de onda infravermelhos (térmicos), porque são moléculas diatômicas simples. Somente moléculas constituídas a partir de três átomos (triatômicas) é que absorvem a radiação infravermelha, contribuindo para o aquecimento global. Quanto maior o número de átomos, maior a absorção dessa radiação. Com base nessas informações, a molécula com maior capacidade de absorção da radiação infravermelha é o(a) água. amônia. metano. dióxido de carbono. hexafluoreto de enxofre. 23. A glicerina é um composto atóxico que pode ser utilizado como matéria-prima para a produção de diversos produtos cosméticos. Por não ter sabor nem odor, a glicerina vem sendo usada como emoliente e umectante em diversos produtos cosméticos. Essas mesmas propriedades e a capacidade de ser higroscópica conferem elasticidade às fibras de tecidos e até evitam a quebra das fibras de tabaco na produção de cigarros. A estrutura da glicerina está representada a seguir. O elevado poder umectante da glicerina que se liga às moléculas de água, promovendo hidratação acentuada, está relacionado à natureza da interação intermolecular do tipo íon-dipolo. dipolo-dipolo. covalente polar. forças de London. ligação de hidrogênio. 24. O elemento químico cobalto está presente em diversos minerais, entre eles a esmaltita, variedade do mineral escuterudita, um arsenieto de cobalto (CoAs2) que contém quantidades variáveis de níquel e ferro. Na natureza, só é possível encontrar o isótopo 59Co, mas, sinteticamente, pode-se obter o isótopo radioativo 60Co. A partir de amostras de 59Co, o 60Co é obtido por meio do processo de emissão de partículas alfa. emissão de partículas beta. emissão de radiação gama. bombardeamento de prótons. bombardeamento de nêutrons. 25. Resíduos de alimentos podem ser transformados em fonte de energia por meio de fermentação anaeróbia em biodigestores. Nesse processo ocorre a formação de uma mistura de gases rica em metano (CH4) que contém também vapor de água (H2O), amônia (NH3), sulfeto de hidrogênio (H2S) e dióxido de carbono (CO2). Dentre as moléculas gasosas formadas nesse processo, aquela que apresenta ângulo de ligação de 180º é a de água. dióxido de carbono. sulfeto de hidrogênio. metano. amônia. 26. Albert Henne nasceu em Bruxelas, Bélgica, em 1901.Ele mudou-se para os Estados Unidos em 1925 e tornou-se um cidadão naturalizado em 1933. Em 1930, Henne e o engenheiro mecânico Thomas Midgley Jr, sintetizaram várias moléculas diferentes contendo um ou dois átomos de carbono sp3, pelo menos um átomo de flúor e pelo menos um átomo de cloro e geralmente polares. Os compostos resultantes, os clorofluorcarbonetos (ou CFCs, como hoje são conhecidos), apresentaram todas as características de gases refrigerantes. Qual a molécula representa um CFC? 27. A brasilina é um corante encontrado no pau-brasil, sendo utilizado para tingimento de fibras. Para sua extração, a madeira, na forma de serragem, é colocada na água e fervida. Depois, as fibras são mergulhadas nesse extrato, ficando lá por 24 horas ou atéatingir o tom desejado. Brasilina O número de átomos de carbono sp2 presente na molécula da brasilina é 12. 13. 14. 15. 16. 6 28. Considere as representações das substâncias químicas 1 e 2. É correto afirmar que a substância 1 é molecular, com presença de interações dipolo-dipolo, e a substância 2 é iônica, com ocorrência de forças de Van der Waals. a substância 1 é molecular, constituída por ligações covalentes polares, e a substância 2 é uma macromolécula formada por ligações iônicas. as substâncias 1 e 2 são moleculares e constituídas por ligações covalentes. as substâncias 1 e 2 são iônicas e seus átomos se unem por forças eletrostáticas. a substância 1 é molecular, formada por átomos unidos por compartilhamento de elétrons, e a substância 2 é iônica, formada por íons unidos por atração eletrostática. 29. O diagrama ao lado representa a variação do número de massa (A) e do número atômico (Z) durante a desintegração radioativa do isótopo de Urânio-238. Analisando-se o diagrama, podemos concluir: Os decaimentos representados por → são referentes à emissão de partículas alfa. Os decaimentos representados por ↙ são referentes à emissão de partículas beta. O resultado final da desintegração radioativa é o isótopo de chumbo-214. Em todos os decaimentos representados ocorreu diminuição do número de massa. Ocorreram mais eventos de emissão de partículas alfa do que de partículas beta. 30. Os processos de replicação e transcrição do DNA são possíveis porque neles ocorre a desnaturação das moléculas, ocasionada pela separação das fitas e desestruturação da dupla hélice. As interações entre as bases nitrogenadas – adenina com timina e citosina com guanina – são as responsáveis pela preservação da estrutura íntegra do DNA. A formamida e o dimetilsulfóxido são agentes que desestabilizam a molécula do DNA, provocando a desnaturação dela. Sabe-se que esses agentes possuem maior dificuldade em romper uma das interações entre duas bases nitrogenadas, como as citadas anteriormente. A seguir, encontra-se uma parte da estrutura química do DNA, em que R1 e R2 representam o restante da cadeia. O pareamento mais difícil de ser desestabilizado no processo de replicação do DNA e o tipo de interação entre as bases nitrogenadas que o compõem são, respectivamente, A−T e dipolos induzidos. C−G e forças de dispersão. C−G e dipolos permanentes. A−T e ligações de hidrogênio. C−G e ligações de hidrogênio. 31. Tenacidade é a medida que se refere à quantidade de energia que é absorvida por um material antes de este fraturar. O modelo a seguir é usado para explicar como ocorre a fratura de sólidos com baixa tenacidade. Qual é o sólido com baixa resistência a impactos que se encaixa no modelo exposto? Ácido bórico (H3BO3). Açúcar (C12H22O11). Bauxita (Aℓ2O3). Cobre (Cu). Naftaleno (C10H8). 7 32. Um químico compilou os valores das temperaturas de ebulição para três substâncias. Os resultados foram reunidos na tabela a seguir: Substância PE/°C Massa molar/g.moℓ -1 Água (H2O) +100 16 Amônia (NH3) -33 17 Metano (CH4) -164 18 Considerando que a água, a amônia e o metano possuem valores da massa molar muito próximos, por que essas substâncias apresentam diferentes pontos de ebulição? A água tem ligações iônicas, enquanto o metano e a amônia são formados por ligações covalentes. Os tipos de ligações não interferem no ponto de ebulição. Todas as três substâncias apresentam ligações covalentes, porém a amônia e o metano são polares. As moléculas de água têm as ligações de água facilmente rompíveis. A água possui moléculas polares que formam ligações de hidrogênio, aumentando a força de coesão entre suas moléculas. 33. É inquestionável que os smartphones tomaram conta de nossas vidas. Em todos os lugares é possível ver pessoas usando um smartphone para se comunicar por ligações e/ou rede sociais. Afinal de contas, qual os elementos químicos que tornam possível nos comunicamos atualmente? Na figura é possível verificar mais de 30 elementos químicos que sustentam a tecnologia dos smartphones. Dos elementos que compõe a bateria, o de maior massa específica é o 34. O gás hélio disponível comercialmente pode ser gerado pelo decaimento radioativo, sobretudo do urânio, conforme esquematizado pela série de decaimento. Desde a formação da Terra, há 4,5 bilhões de anos, apenas metade do 238U decaiu para a formação de He. Com base nessas informações e em seus conhecimentos, é correto afirmar: O decaimento de um átomo de 238U produz, ao final da série de decaimento, apenas um átomo de He. O decaimento do 238U para 234U gera a mesma quantidade de He que o decaimento do 234U para 230Th. Daqui a 4,5 bilhões de anos, a quantidade de He no planeta Terra será o dobro da atual. O decaimento do 238U para 234U gera a mesma quantidade de He que o decaimento do 214Pb para 214Po A produção de Pb ocorre pela sequência de decaimento a partir do 206Pb 35. Observe a seguir a fórmula estrutural do diazepam, fármaco amplamente empregado em tratamentos de ansiedade, convulsões e insônia devido ao seu efeito calmante: A quantidade de átomos de carbono com hibridação sp2 nesse fármaco é igual a: 8 10 12 14 16 36. O Brasil é um dos maiores fabricantes mundiais de revestimentos cerâmicos. Na produção de porcelanatos, placas empregadas em pisos e paredes, emprega-se como matéria- prima uma mistura de areias feldspáticas e caulim, que tem, preponderantemente, dióxido de silício, óxido de alumínio e óxido de sódio. O caráter da ligação do oxigênio nesses óxidos e suas fórmulas são, corretamente: SiO2, covalente; AlO e NaO, iônico. SiO2, covalente; Al2O3 e Na2O, iônico. SiO2 e Al2O3 covalente e NaO, iônico. SiO2, iônico; AlO2 e NaO, covalente. SiO2, iônico; Al2O3 e Na2O, covalente. 8 37. Para reduzir a poluição atmosférica gerada pela emissão de fumaça por grandes indústrias, utilizam-se precipitadores eletrostáticos. Sua função é suprimir os gases poluentes antes que sejam lançados para a atmosfera. A figura ilustra um precipitador constituído, basicamente, por uma entrada e uma saída de gases e por um fio grosso de cobre, conectado a uma fonte de tensão. O acúmulo de cargas no fio de cobre induz a polarização das partículas poluentes. Os gases poluídos são injetados pela entrada de gases, e os gases sem poluentes são lançados na atmosfera pela saída do precipitador. No precipitador eletrostático, as partículas poluentes são atraídas e se acumulam no fio carregado. decompostas em moléculas não poluentes. ionizadas e podem ser lançadas na atmosfera. repelidas pelo fio carregado e se acumulam na parede do tubo. induzidas a fazer ligações iônicas, formando íons não poluentes. 38. As fotocélulas são dispositivos utilizados como substitutos de interruptores que acendem as lâmpadas de uma casa ou de postes na rua. Esses dispositivos baseiam seu funcionamento no efeito fotoelétrico, como ilustra a figura. A equação química que representa o fenômeno ilustrado e a propriedade periódica relacionada a esse efeito são, respectivamente: X + é → X- + energia e potencial de ionização. X + energia → X- + é e potencial de ionização. X + é → X- + energia e afinidade eletrônica. X + energia → X- + é e afinidade eletrônica. X + é → X+ + energia e afinidade eletrônica. 39. Para a condução do calor, os elementos químicos mais indicados são os metais, como o ouro, o alumínio, o cobre e a prata. As condutividades térmicas dos metais são altas, mas alguns conduzem calor melhor do que os outros. A propriedade que todo metal possui de conduzir calor deve-se à ruptura das ligaçõesmetálicas. à existência de elétrons livres. à existência de prótons livres. ao núcleo dos átomos dos metais, que possui um número muito grande de prótons. ao ponto de fusão baixo. 40. O preço que a civilização nos cobra é bastante elevado. Na busca desenfreada pelo conforto e progresso, depredamos o meio ambiente e produzimos materiais com alto poder de contaminação. Entre as substâncias que podem prejudicar nosso organismo, estão alguns tipos de metais conhecidos, no senso comum, como “metais pesados”, devido à característica de possuírem elevada densidade. No entanto, tecnicamente, é considerado “metal pesado” todo metal ou semimetal não essencial ao metabolismo que, mesmo em baixas concentrações, apresenta grande potencial de toxicidade ao organismo. Diversos produtos industrializados (pilhas recarregáveis, baterias de carro, tinturas para cabelo e desodorantes antitranspirantes, por exemplo) apresentam estes componentes. Os metais pesados mais comuns encontrados são arsênio, chumbo, cádmio, mercúrio, bário, alumínio, entre outros. TEIXEIRA, Sérgio. Os perigos dos metais pesados. Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2014. De acordo com o texto, marque o item que corresponde ao metal pesado de baixa densidade encontrado em desodorantes antitranspirantes, latas de refrigerante e panelas. Chumbo. Mercúrio. Alumínio. Arsênio. Bário. 41. Em 1875, William Crookes colocou gases muito rarefeitos (isto é, em pressões baixíssimas) em ampolas de vidro. Submetendo esses gases a voltagens elevadíssimas, apareceram emissões que foram denominadas raios catódicos. Quando submetidos a um campo elétrico uniforme e externo, gerado por duas placas planas paralelas e carregadas, esses raios sempre se desviam na direção e no sentido da placa que está carregada positivamente, como representado na imagem a seguir: Essa experiência representada é a prova de que os raios catódicos possuem carga negativa massa volume. núcleo atômico. trajetória retilínea. volume. 42. O cloreto de sódio é constituído de íons que formam um retículo cristalino cúbico simples. A intensidade das forças entre os íons depende do produto entre as cargas e da distância entre eles. A natureza da ligação química presente nesse sólido é o que define as suas propriedades físicas. O composto químico mencionado no texto, quando no estado sólido, caracteriza-se por conduzir eletricidade. ser insolúvel em água. possuir alta temperatura de fusão. resistir facilmente a choques mecânicos. transformar-se facilmente em lâminas delgadas 9 43. Um metal inicialmente no estado sólido e um ametal no estado gasoso descrevem no diagrama de Born-Haber as energias para a formação de um composto iônico estável, neste caso, um composto cristalino. Cada etapa está representada na imagem e refere-se aos processos pelo qual os átomos de potássio (K) e Cloro (Cl) estão submetidos até a formação do composto estável cloreto de Potássio (KCl). A etapa 3 do ciclo compreende um processo onde há a formação de um cátion. Evidencia-se também nessa etapa que a entropia do sistema diminui, devido à máxima atração eletromagnética entre os íons formados. há um aumento na temperatura do sistema, visto que o elétron será absorvido na eletrosfera do cloro. ocorre absorção energética, pois o processo em questão trata-se da primeira energia de ionização do potássio. processa-se a liberação espontânea de um elétron, visto que não houve mudanças no estado físico dos reagentes em questão. sucede a captura de um elétron pelo cloro justificada pela expansão de seu raio atômico. 44. A utilização da energia nuclear na geração de energia elétrica tem sido motivo de discussões sobre as vantagens e desvantagens em muitos países. Um dos pontos de discussão é em relação aos produtos resultantes da fissão do urânio. Tais produtos, além de tóxicos, possuem atividade radioativa cuja meia-vida é uma característica de cada isótopo. A tabela a seguir apresenta alguns produtos de fissão e a respectiva meia-vida em anos. A atividade radioativa torna-se inócua somente depois de um tempo aproximado de 20 vezes a meia-vida. De acordo com as informações, após 20 anos, todos os produtos de fissão da tabela acima ficam inócuos. para que a atividade radioativa do estrôncio-90 e do césio-137 se torne inofensiva são necessários aproximadamente 600 anos. após 29 anos, a atividade radioativa do estrôncio-90 é zero. a emissão de radiação do césio-137 dura aproximadamente 30 anos, em média. a radiação proveniente de um átomo radioativo é 6.1023 maior que a de um átomo não radioativo. 45. A pulseira neon, muito utilizada em festivais de música, brilha quando colocada no punho. Esse acessório contém, dentro do seu invólucro de plástico, uma solução constituída de uma substância derivada do éster de fenil oxalato. Além disso, em seu interior, também estão presentes pequenas ampolas, dentro das quais há água oxigenada, que são rompidas quando a pulseira é dobrada e colocada ao redor do punho, fazendo com que a água oxigenada e a substância derivada do éster reajam, liberando dois compostos. Um destes é instável e se decompõe espontaneamente, gerando energia. Essa energia é absorvida por um composto presente na pulseira chamado de luminol, muito utilizado pela perícia criminal na revelação de manchas de sangue. Ao receber energia, o luminol libera luz através de um processo de fluorescência. A luz observada nas pulseiras é decorrente da propriedade do luminol de emitir luz indefinidamente, sem depender da energia liberada na reação. da emissão de luz do gás nobre neônio, tal qual em letreiros luminosos utilizados para propaganda. de um LED que compõe a pulseira, o qual é ligado quando ela é dobrada e colocada no punho. da liberação de luz que acontece diretamente após ocorrer a reação química entre a água oxigenada e o derivado do éster. dos saltos quânticos dos elétrons do luminol ao retornarem do estado excitado resultante da absorção de energia. 46. O astato é considerado o elemento mais raro da natureza. É impossível isolá-lo de fontes naturais, pois se estima que haja menos de 28 g em toda a crosta terrestre. Por isso, embora seja um elemento existente na natureza, só se consegue obtê-lo de forma artificial. O astato 85At211 é produzido da mesma forma como foi descoberto: pelo bombardeamento de 83Bi209 com partículas alfa de alta energia. A equação nuclear balanceada que representa a obtenção do astato é: 47. Em 2010, uma cápsula de um isótopo radioativo X foi encontrada por um perito da CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear) durante a varredura de um galpão abandonado. Ao analisar essa cápsula, o perito observou que ela havia sido lacrada em 1990, com 80 g do referido isótopo. Em seguida, a cápsula foi encaminhada a um laboratório especializado e, após análises realizadas, verificou-se que ainda restavam 2,5 g do isótopo radioativo no interior dela. Assim, o perito concluiu que se tratava de um isótopo com meia- vida de aproximadamente 2 anos. 4 anos. 6 anos. 8 anos. 10 anos. 10 48. Investir em pesquisa, tecnologia e inovação foi a estratégia da Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), que explora nióbio em Araxá (MG). O nióbio diminui a densidade do aço quando alguns gramas são adicionados a toneladas. Para uma tonelada de minério de ferro, são necessários apenas 200 gramas de nióbio, resultando em uma liga mais flexível, que pode ser moldada. Usado em pontes, tubulações, carros ou qualquer outra máquina, especialmente aeronaves, esse aço resiste a altas pressões e temperatura. Disponível em: . Acesso em: 22 jan. 2019 (Adaptação). A característica atribuída ao aço no texto,após a adição de nióbio, se relaciona com a propriedade denominada dureza. tenacidade. maleabilidade. compressibilidade. condutividade térmica. 49. A estabilidade nuclear está diretamente relacionada ao número de nêutrons (N) e ao número de prótons (Z) que um nuclídeo possui. Existe uma relação ideal entre essas espécies para que um determinado núcleo seja estável. Quando essa relação não ocorre, o núcleo fica energeticamente instável e sofre o chamado decaimento radioativo, em que busca alterar a relação nêutron: próton até que ela se situe dentro de uma faixa conhecida como zona de estabilidade, conforme mostrado no gráfico a seguir: Analisando o gráfico, o elemento cujo número atômico é igual a 60 deve apresentar isótopos estáveis com número de massa (A) dentro do intervalo 80