PROVA N2 QUÍMICA GERAL E CIÊNCIA DOS MATERIAIS

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MANOEL AMBROSIO MAGESTE DOS SANTOS
GRA1584 QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS PROVA N2 (A5)
04/10/20 10:05
04/10/20 12:44
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9 em 10 pontos 
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Pergunta 1
A compreensão dos diagramas de fases para sistemas de ligas é imprescindível, pois existe uma notável correlação entre a microestrutura e as propriedades
mecânicas, sendo o desenvolvimento da microestrutura em uma liga relacionada às características do seu diagrama de fases. Os diagramas de fases, por
conseguinte, fornecem informações valiosas sobre os fenômenos da fusão, fundição e cristalização. 
Com relação aos conceitos elementares, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
( ) A solução sólida consiste em pelo menos dois tipos diferentes de átomos; onde os átomos de solvente ocupam posições substitutivas ou intersticiais no
retículo cristalino do soluto.
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( ) O conceito de limite de solubilidade é importante, pois a adição de soluto em excesso pode resultar na formação de uma outra solução sólida de outro
composto.
( ) Defini-se uma fase como uma parte homogênea de um sistema que possui características físicas e químicas uniformes. Assim, todo material que é puro
pode ser considerado como sendo uma fase, mas toda liga metálica é heterogênea (mais de uma fase).
( ) Ligas binárias são mais usualmente trabalhadas, devido à simplicidade das mesmas, onde três regiões estão presentes nesses diagramas: um campo
alfa, um campo líquido e um campo bifásico.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, V, V 
 
 
 
F, V, V, V 
 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois se tomarmos como exemplo uma mistura de açúcar com água, após atingir o limite de solubilidade
deste soluto na água, formar-se-á um corpo de fundo (açúcar decantado). Portanto, dois sistemas e duas fases distintas são apresentados (água e
açúcar e o corpo de fundo). As ligas metálicas são soluções sólidas de metais diferentes; por conseguinte, trata-se de compostos heterogêneos.
Pergunta 2
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resposta:
Os cálculos estequiométricos podem ser aplicados para prever a formação de determinada massa de produto, a partir de uma massa de reagente disponível.
Esses cálculos são bastantes utilizados em rotinas de laboratório ou em aplicações na indústria química. Nesse sentido, assinale a alternativa que indica qual a
massa de óxido cúprico (CuO) produzida a partir de 5,08g de cobre metálico, conforme a reação: Cu + O 2 → CuO.
6,36 g.
6,36 g.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, ao construir a relação estequiométrica da reação química, verifica-se que 63,5 g de Cu produzem
79,5 g de CuO. Logo, a partir de cálculos de proporcionalidade, verifica-se que 5,08 g de Cobre produzem 6,36 g de monóxido de cobre.
Pergunta 3
Ao organizar os elementos químicos em ordem crescente de número atômico, percebe-se que algumas propriedades variam periodicamente na Tabela. Uma das
propriedades periódicas é a eletroafinidade. Nesse sentido, o elemento de maior eletroafinidade é o que apresenta que configuração eletrônica? Assinale a
alternativa correta:
1 em 1 pontos
0 em 1 pontos
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resposta:
1s 2 2s 2 2p 6 
3s 2 3p 6 4s 1 .
1s2 2s2 
2p5 .
Sua resposta está incorreta. A alternativa escolhida está incorreta. A distribuição eletrônica 1s 2 2s 2 2p 5 
corresponde ao elemento flúor, que está localizado na região da tabela com maior eletroafinidade. Todos os elementos representados pelas
demais distribuições eletrônicas possuem eletroafinidade inferior ao flúor.
Pergunta 4
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A borracha pode passar por um processo conhecido como vulcanização para melhorar as suas propriedades mecânicas. Essa é uma prática comum nas grandes
empresas que produzem pneus. Sobre a borracha natural, que é formada por monômeros de isopreno, e a aplicação de enxofre nela, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A borracha natural e a borracha sintética, fabricadas a partir de derivados de isopreno, pertencem à classe de polímeros do grupo dos elastômeros. 
II. ( ) A reação química da borracha natural com o enxofre é denominada vulcanização. 
III. ( ) A vulcanização propicia um aumento na resistência à tração do material, uma vez que as cadeias poliméricas permanecem mais fortemente ligadas. 
IV. ( ) A vulcanização, embora aumente a resistência da borracha natural, diminui a dureza para melhor moldar os pneus. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, V, F.
V, V, V, F.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a vulcanização é o processo de formação de ligações cruzadas nos elastômeros, mediante altas
temperaturas. Um aumento adicional no teor de enxofre possibilita o endurecimento da borracha e a subsequente redução do seu alongamento.
Considerando a natureza da estrutura com ligações cruzadas, a borracha vulcanizada deve ser denominada um polímero termofixo.
Pergunta 5
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As ligações químicas influenciam diretamente nas propriedades dos materiais. O composto formado a partir da união dos átomos de cálcio e cloro deve apresentar
quais fórmulas, ligação química e estado físico respectivamente? Assinale a alternativa correta:
CaCl 2, iônica, sólido.
CaCl2, iônica, sólido.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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resposta:
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o cálcio possui dois elétrons na camada de valência (doa 2 elétrons) e o cloro possui sete elétrons
na camada de valência (recebe 1 elétron). Dessa forma, o composto formado é: CaCl2. Por ser um composto iônico, deve apresentar-se na fase
sólida.
Pergunta 6
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resposta:
O cloreto de alumínio pode ser obtido reagindo-se o metal alumínio (sólido) com o gás cloro. Nessa reação química, deve-se tomar cuidado com o gás cloro, que
possui efeito tóxico sobre a saúde humana. Devido a essa toxicidade, as instalações industriais instalam detectores do gás, quando necessário. Efetuando-se a
reação entre 18g de alumínio, segundo a equação química Al + Cl 2 → AlCl 3 , assinale a alternativa que indique qual a quantidade de cloreto de alumínio.
89 g.
89 g.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, ao construir a relação estequiométrica da reação química, verifica-se que 27 g de alumínio
produzem 133,5 g de cloreto de alumínio. Logo, a partir de cálculos de proporcionalidade, verifica-se que 18 g de alumínio produzem 89 g de cloreto
de alumínio.
Pergunta 7
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Um fenômeno comum na engenharia dosmateriais é a alotropia ou polimorfismo. Quando um ametal ou metal apresenta, em diferentes condições de processo,
distintas estruturas cristalinas, diz-se, então, que essas estruturas são alotrópicas do elemento. Nesse sentido, assinale a alternativa correta:
O ferro, principal constituinte do aço, pode apresentar estrutura cristalina CCC e CFC a depender da temperatura de trabalho. 
 
 
O ferro, principal constituinte do aço, pode apresentar estrutura cristalina CCC e CFC a depender da temperatura de trabalho. 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o ferro é um caso típico de alotropia, onde em processos metalúrgicos a mudança de certas
propriedades do aço (Fe + C) ocorrerá mediante os tratamentos térmicos (mudança de temperatura). O diagrama de ferro e carbono, por exemplo,
ilustra tais mudanças.
Pergunta 8
Na natureza, um metal constituído tão somente por um tipo de átomo, é simplesmente impossível. Impurezas ou átomos diferentes estarão sempre presentes e
alguns existirão como defeitos pontuais nos cristais. Mesmo com métodos requintados e sofisticados, dificilmente conseguirá refinar metais até uma pureza
superior a 99,9% A maioria dos metais não são altamente puros, ao invés disso, eles são ligas. 
 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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Sobre ligas metálicas e tipos de defeitos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
( ) Há quatro tipos distintos de defeitos (puntiforme, de linha, bidimensional e volumétricos) e estes geralmente são gerados por processo de fabricação, mas
nunca por agitação térmica ou solidificação.
( ) A inclusão de átomos de impurezas a um metal acarretará na formação de uma solução sólida e/ou de uma nova segunda fase, dependendo dos tipos de
impurezas, das suas concentrações e da temperatura da liga.
( ) As impurezas também podem trazer benefícios para uma liga, uma vez que o carbono forma uma solução substitucional com o ferro, aumentando a
resistência mecânica.
( ) Em uma solução sólida substitucional, a solubilidade de um elemento em outro (soluto e solvente) será elevada dependendo de quatro fatores: estruturas
cristalinas igualitárias, valências igualadas, eletronegatividades próximas e raios atômicos com valores próximos.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, F, V.
F, V, F, V.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a formação de ligas é utilizada em metais para aumentar a resistência mecânica e a resistência à
corrosão e dependerá desses três fatores elencados. Outrossim, a solução substitucional dependerá meramente das propriedades químicas dos
átomos envolvidos, a saber: estrutura, valência, eletronegatividade e raios.
Pergunta 9
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resposta:
O balanceamento de uma reação química consiste em determinar os coeficientes de cada uma das substâncias envolvidas na reação (reagentes e produtos), de tal
forma que a reação química atenda à lei de Lavoisier. Considere a seguinte reação química de neutralização: Ca(OH) 2 + HCl → CaCl 2 + H 2 O e faça o seu
balanceamento. Assinale a alternativa que indique quais os coeficientes de cada substância presentes na reação química, respectivamente. 
 
1, 2, 1 e 2.
1, 2, 1 e 2.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, ao inserir os coeficientes 1, 2, 1 e 2, respectivamente, nas moléculas de Ca(OH) 2, HCl, CaCl 2 e
H 2O, a lei de Lavoisier é atendida, ou seja, o número de átomos de qualquer elemento é igual nos reagentes e produtos.
Pergunta 10
Analise o diagrama de fases do sistema chumbo-estanho (determinado a pressão constante) a seguir: 
 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
 
Fonte: Adaptado de CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. 7ª Ed. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2006, p 255. 
 
 
Considerando o diagrama apresentado e a microestrutura nos diferentes pontos, analise as afirmativas a seguir. 
 
O ponto 1 apresenta apenas uma fase líquida e pode ser representada pela figura abaixo:
 
O ponto 2 apresenta duas fases, alfa e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo :
O ponto 5 apresenta duas fases, beta e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo:
Terça-feira, 13 de Outubro de 2020 12h20min35s BRT
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resposta:
O ponto 6 apresenta uma microestrutura compostas por parte eutética e outra parte pela fase beta primária.
 
Está correto o que se afirma em:
I, II, e IV, apenas.
I, II, e IV, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois na parte superior do gráfico só há a presença da fase líquida; no ponto 2 tem-se duas fases: alfa e
líquida; no ponto 5 tem-se duas fases beta e líquida, no entanto a figura representa a microestrutura que é descrita na afirmativa IV. A importância
desse assunto é fundamental, pois os tratamentos térmicos designados para as ligas metálicas são projetados a partir de como a temperatura
influencia a taxa na qual sucedem as transformações de fase.
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