QUÍMICA. Gabarito: 10 (Aberta) Número de acertos: (20,52%) Grau de dificuldade previsto: Médio Grau de dificuldade obtido: Médio (Acerto total)

Transcrição

1 QUÍMICA 31) Houston, we have a problem. Ao enviar essa mensagem em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13, Jim Lovell, sabia: a vida de seus companheiros e a sua própria estavam em perigo. Um dos tanques de oxigênio da nave explodira. Uma substância, o superóxido de potássio (K 2 O 4 ), poderia ser utilizada para absorver o CO 2 e ao mesmo tempo restaurar o O 2 na nave. CALCULE, segundo a equação K 2 O 4 + CO 2 K 2 CO 3 + 3/2O 2, a massa, em kg, de K 2 O 4 necessária para consumir todo o CO 2 exalado por um tripulante durante 72 horas se, em média, uma pessoa exala 1,0 kg de CO 2 por dia. (O = 16, C = 12, K = 39). Arredonde o resultado numérico encontrado para o número inteiro mais próximo e assinale-o no cartão-resposta. Gabarito: 10 (Aberta) Número de acertos: (20,52%) Grau de dificuldade previsto: Médio Grau de dificuldade obtido: Médio (Acerto total) Estequiometria de reações químicas faz parte do conteúdo programático da primeira série do ensino médio. Requer do estudante conhecimento de que as substâncias reagem em proporções fixas. A reação apresentada, já balanceada, não traz, em si, dificuldade de qualquer ordem. Observa-se que 20,52% dos vestibulandos resolveram corretamente a questão, mostrando domínio total do conteúdo. Por outro lado, 5,97% deles deram como resposta o número nove (09). Considerando-se que 142 g de K 2 O 4 reagem com 44 g de CO 2 e que, para o desenvolvimento da solução da questão, é necessário que se divida 142 por 44, o que dá o número 3,2; e ainda, que este número tem que ser multiplicado por 3, para se chegar ao resultado final, pode-se inferir que os vestibulandos que optaram pela resposta 09 cometeram um, de dois equívocos matemáticos: ou fizeram a divisão de 142 por 44 sem considerar a primeira casa após a vírgula, o que leva a 3 vezes 3; ou, em considerando a resposta da divisão igual a 3,2 e multiplicando-a por 3, aproximaram o resultado, 9,6, para o inteiro 9 e não para o 10. Ou seja, infere-se que esses estudantes conhecem a estequiometria de reação, porém, apresentam alguma deficiência em matemática básica. O quadro de freqüência mostra ainda que 10,16% dos vestibulandos encontraram como resposta o número três. Aqui, duas hipóteses podem justificar este resultado. A primeira é que 3,2 kg de K 2 O 4 (142 / 44) reagem com 1 kg de CO 2. Aproximando-se 3,2 para 3, tem-se o número encontrado pelos vestibulandos; porém, a questão pedia que se calculasse a massa de K 2 O 4 necessária para neutralizar o CO 2 exalado por um tripulante durante 72 horas, o que implica multiplicar-se 3,2 por 3, o que levaria ao resultado correto. A segunda hipótese, e talvez a menos provável, é que a relação entre 72 e 24 horas também leva ao número três. Concluindo, o quadro de freqüência, com as respostas concentradas em três números, permite inferir que a questão foi bem formulada. O domínio do conteúdo abordado exige também bom conhecimento de matemática básica, o que naturalmente constitui-se numa dificuldade adicional. Os 36,65% de vestibulandos que concentraram suas respostas

2 nos números três, nove e dez indicaram conhecer estequiometria de reação, porém, 16,13% deles não lograram êxito na questão em virtude das dificuldades matemáticas já explanadas. 32) Existem diversas maneiras de expressar a concentração de uma solução. Dentre elas destacamos a normalidade (N) e a molaridade (M). Seja uma solução aquosa de Al 2 (SO 4 ) 3 de concentração 102,6g/Litro. Qual a normalidade e a molaridade da solução? Dados: Al = 27, S = 32, O = ,9 Normal 02. 1,8 Molar 04. 1,8 Normal 08. 0,3 Molar 16. 0,6 Normal Gabarito: 12 ( ) Número de acertos: 972 (10,99%) Grau de dificuldade previsto: Médio A questão foi formulada com base nos conteúdos ministrados em Físico/Química, versando sobre o tema: Concentração das Soluções. Das várias maneiras de expressarmos a concentração de uma solução, abordamos apenas duas: Normalidade e Molaridade. Para a resolução da questão, foram dadas as massas dos elementos químicos constituintes da substância química considerada como soluto, dissolvido em meio aquoso. dos estudantes, considerando os seguintes aspectos cognitivos: compreensão e aplicação. Constatando que somente 10,99% dos candidatos responderam correta e integralmente a questão; que 24,07% responderam como correta apenas a proposição 08, sobre Molaridade; e que 4,30% responderam como correta apenas a proposição 04, sobre Normalidade, a Banca concluiu que o grau de dificuldade inicialmente previsto não se confirmou. Sugerimos que as Escolas abordem com mais ênfase, quando do planejamento da disciplina, o assunto em pauta. 33) O filósofo grego Sócrates foi morto por dose letal de cicuta, veneno em que o componente principal é a coniina, cuja fórmula estrutural é:.. N H CH 2 CH 2 CH 3 H

3 Com base nas informações dadas, é CORRETO afirmar que a coniina é/tem: 01. um composto nitrogenado heterocíclico. 02. uma amina aromática. 04. uma amina terciária. 08. capaz de formar ligações por pontes de hidrogênio com a água. 16. massa molecular igual a 123 g/mol. 32. fórmula molecular C 8 H 17 N. Gabarito: 41 ( ) Número de acertos: 898 (10,13%) Grau de dificuldade previsto: Médio A questão foi formulada tendo por base a química orgânica, assunto referente ao conteúdo programático da segunda série do ensino médio. O quadro de freqüência de respostas mostra que 10,13% dos vestibulandos conseguiram acerto total, enquanto 24,03% deles obtiveram acerto parcial, o que permite concluir que 34,16% dos candidatos dominam, total ou parcialmente, o conteúdo abordado. As duas principais dificuldades apresentadas pelos vestibulandos referem-se ao fato de desconhecerem a possibilidade de as aminas formarem pontes de hidrogênio com a água, e de terem confundido uma cadeia cíclica saturada com uma cadeia aromática, esquecendo que a aromaticidade requer alternância de ligações simples e duplas no ciclo carbônico. Alguns vestibulandos, 4,08%, surpreendentemente, mostraram conhecimento das propriedades dos compostos orgânicos, mas demonstraram desconhecimento na obtenção de fórmula molecular, assunto básico em química e que exige apenas que se conte o número de átomos de cada um dos elementos químicos que se apresentam na cadeia carbônica dada. Teriam tido, esses estudantes, bons professores de química orgânica no ensino médio e teriam eles ficado com deficiência em química geral básica? 34) Dependendo da concentração dos íons H + e OH presentes numa solução, temos: Soluções Meio neutro ph = 7 e poh = 7 Meio ácido ph < 7 e poh > 7 Meio básico ph > 7 e poh < 7 A solução aquosa 0,1 molar de um HA possui acidez tanto maior quanto: I menor for a constante de ionização do HA II maior for a concentração de H + III menor for o ph

4 Considerando as informações prestadas acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Somente I está correta. 02. Somente II está correta. 04. Somente III está correta. 08. Somente II e III estão corretas. 16. Somente I e III estão corretas. 32. Somente I e II estão corretas. Gabarito: 08 (08) Número de acertos: (46,55%) Grau de dificuldade previsto: Fácil Grau de dificuldade obtido: Fácil (Acerto total) A questão foi formulada com base nos conteúdos ministrados em Físico/Química, abordando os conteúdos ph e poh. Para a resolução da questão foi inserida uma tabela, fornecendo dados sobre o ph e o poh, considerando uma solução aquosa 0,1 molar de um HA. dos estudantes, considerando o seguinte aspecto cognitivo: aquisição. Constatando que 46,55% dos candidatos responderam corretamente a questão, a Banca concluiu que o grau de dificuldade inicialmente previsto foi alcançado. Entretanto, o percentual de acerto, na nossa avaliação, deveria ser maior. Assim, recomendamos que as Escolas exijam mais de seus alunos, porquanto a aquisição dos conhecimentos é a mais simples etapa do aspecto cognitivo. 35) Uma pilha recarregável alcalina de uso comercial é formada pelos elementos químicos níquel e cádmio. Participam também o hidróxido de níquel (III) e o hidróxido de potássio. Os potenciais padrão de redução das semi-reações envolvidas são os seguintes: Cd e Cd 0 ε 0 = -0,4 volt Ni e Ni 2+ ε 0 = 1,0 volt Considerando os dados acima, é CORRETO afirmar que: 01. A diferença de potencial da pilha Ni-Cd vale 0,6 volt. 02. O fluxo de elétrons, no circuito externo, vai do eletrodo de cádmio para o eletrodo de hidróxido de níquel (III). 04. Na pilha Ni-Cd o metal cádmio é o agente redutor dos íons Ni Durante a descarga da pilha os íons Ni 3+ sofrem oxidação. 16. A reação global da pilha é: Cd 0 + 2Ni 2+ Cd Ni 3+.

5 32. A pilha cessará seu funcionamento quando o potencial de redução do Cd 0 for igual ao potencial de redução do Ni +3. Gabarito: 34 ( ) Número de acertos: 375 (4,24%) Grau de dificuldade previsto: Difícil Eletroquímica, conteúdo programático da terceira série do ensino médio, historicamente mostra-se de difícil assimilação e domínio por parte dos candidatos. O grau de dificuldade previsto, difícil, confirmouse por meio dos resultados mostrados no quadro de freqüência de respostas: as proposições foram todas eqüitativamente indicadas como corretas, o que nos permite inferir na escolha realizada ao acaso. A importância de uma questão desta natureza, na prova, é que permite ao vestibulando bem preparado diferenciar-se dos demais, e ainda, nos cursos de maior relação candidato/vaga, o candidato que realmente dominar o conteúdo em sua plenitude mostrará a diferença em sua pontuação, quando confrontado com os demais estudantes que com ele concorrem à mesma vaga. O quadro de freqüência de respostas mostra que 4,24% dos vestibulandos acertaram totalmente a questão, enquanto 7,99% deles acertaram parcialmente a questão, o que leva a um total global de acertos (total + parcial) de 12,23%, resultado já esperado, tendo em vista a natureza do assunto abordado. Um número significativo de vestibulandos assinalou a proposição 04 como correta, considerando que o metal cádmio é o agente redutor dos íons Ni 2+. Isto demonstra claramente que desconhecem o fato de que, entre duas reações de redução, reduzir-se-á o elemento de maior potencial padrão de redução, no caso, o Ni 3+, e oxidar-se-á o elemento de menor potencial padrão de redução, no caso o Cd 0, isto é, o elemento que, entre ambos, apresentar o maior potencial padrão de oxidação. Ou seja, na pilha em questão, o metal cádmio é o agente redutor sim, porém, não dos íons Ni 2+ e sim dos íons Ni ) Observe os elementos químicos: Elemento Distribuição eletrônica A 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 6, 4s 2, 3d 10, 4p 6 B 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 6, 4s 2, 3d 10, 4p 6, 5s 2, 4d 10, 5p 6, 6s 2 C 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 6, 4s 2, 3d 10, 4p 5 D 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 6, 4s 1 E 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 4 Com base nas informações constantes do quadro acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S), considerando a posição do elemento na Tabela Periódica.

6 01. A é gás nobre. 02. E é calcogênio. 04. C é halogênio. 08. B é alcalino terroso. 16. D é alcalino. Gabarito: 31 ( ) Número de acertos: (25,91%) Grau de dificuldade previsto: Fácil Grau de dificuldade obtido: Médio (Acerto total) A questão foi formulada com base nos conteúdos ministrados na 1 a série do ensino médio, versando sobre o tema: Estudo do Átomo, especificamente na parte referente à distribuição dos elétrons nos níveis e subníveis de energia. Para resolver a questão, era necessário que o candidato fizesse uso de um método prático criado por Linus Pauling, conhecido como Processo das Diagonais ou Diagrama. De uma maneira mais simples ainda, o candidato poderia recorrer à Tabela Periódica, bastando fazer a soma dos elétrons distribuídos em cada subnível e localizar a posição do elemento químico na Tabela. dos estudantes, considerando apenas o seguinte aspecto cognitivo: aquisição. Constatando que somente 25,91% dos candidatos responderam correta e integralmente a questão; que 4,29% responderam como corretas apenas as proposições ; que 13,47% responderam como corretas apenas as proposições ; que 4,79% responderam como corretas apenas as proposições ; que 4,64% responderam como corretas apenas as proposições ; e que 4,38% responderam como corretas apenas as proposições , a Banca concluiu que o grau de dificuldade inicialmente previsto, não se confirmou. Sugerimos que as Escolas abordem com mais ênfase o assunto, quando do planejamento da disciplina. 37) Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm de espessura) com partículas alfa, emitidas pelo Polônio (Po) contido no interior de um bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às partículas α por ele emitidas. Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco. Po partículas α lâmina de Au y x bloco de Pb y anteparo com ZnS

7 Observando as cintilações na tela revestida de sulfeto de zinco, Rutherford verificou que muitas partículas α atravessavam a lâmina de ouro sem sofrerem desvio (x), e que poucas partículas α sofriam desvio (y). Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Partículas α possuem carga elétrica negativa. 02. O sulfeto de zinco é um sal. 04. Partículas α sofrem desvio ao colidirem com elétrons nas eletrosferas dos átomos de Au. 08. Partículas α sofrem desvio ao colidirem com o núcleo dos átomos de Au. 16. O tamanho do átomo é cerca de a vezes maior que o seu núcleo. 32. O Polônio de Z = 84 apresenta 4 elétrons no último nível de energia. Gabarito: 26 ( ) Número de acertos: 622 (7,01%) Grau de dificuldade previsto: Fácil A questão foi formulada com base nos conteúdos ministrados na 1 a série do ensino médio, versando sobre o tema: Estudo do Átomo e Função Química. A experiência de Rutherford que alterou profundamente o conhecimento sobre a estrutura do átomo até então vigente e provocou outros questionamentos a respeito da estrutura atômica atualmente aceita expressa no desenho impresso na folha da prova, e a explanação da mesma feita no enunciado da questão não despertaram, na maioria dos candidatos, o conhecimento do assunto. dos estudantes, considerando apenas o seguinte aspecto cognitivo: aquisição. Constatando que somente 7,01% dos candidatos responderam correta e integralmente a questão; que 5,66% responderam como corretas apenas as proposições , não identificando como sal a substância sulfeto de zinco; que 3,71% responderam como corretas apenas as proposições , não concluindo que cargas elétricas iguais sofrem repulsão; que 3,56% responderam como correta apenas a proposição 08, não sabendo identificar como sal sulfeto de zinco e desconhecendo a relação tamanho do átomo e tamanho do núcleo, a Banca concluiu que o grau de dificuldade inicialmente previsto não se confirmou. Sugerimos que as Escolas despertem em seus alunos o hábito de questionar. 38) Alcinos são Hidrocarbonetos de cadeia acíclica, homogênea e insaturada do tipo etínica. Os alcadienos são também Hidrocarbonetos de cadeia acíclica, homogênea e insaturada do tipo dietênica. Ambos possuem a mesma fórmula geral. Considerando um alcino e um alcadieno com três átomos de carbono na cadeia, podemos assinalar como CORRETA(S) a(s) proposição(ões):

8 01. Ambos possuem 4 átomos de hidrogênio. 02. Ambos são isômeros de função. 04. O alcino tem mais ligações π que o alcadieno. 08. Ambos são isômeros de cadeia. 16. Ambos são isômeros de compensação. 32. As fórmulas estruturais são diferentes. Gabarito: 41 ( ) Número de acertos: 583 (6,58%) Grau de dificuldade previsto: Fácil A questão foi formulada com base nos conteúdos ministrados na disciplina Química Orgânica, abordando os assuntos: Isomeria Plana, Fórmulas Químicas (estruturais), Funções Orgânicas e Ligações Químicas. O assunto envolvia duas substâncias da mesma Função Orgânica Hidrocarbonetos, ambas com três átomos de carbono, sendo uma da série dos alcinos e outra da série dos alcadienos, praticamente os representantes mais simples de cada série. dos estudantes, considerando os aspectos cognitivos: aquisição e compreensão. Constatando que somente 6,58% dos candidatos responderam correta e integralmente a questão; que 13,12% responderam como corretas apenas as proposições , desconhecendo o assunto isomeria; que 9,15% responderam como correta apenas a proposição 32, que julgamos ser um simples palpite, por não terem respondido como correta a proposição 01; que 5,96% responderam como corretas apenas as proposições , revelando não saber como formular as estruturas das substâncias e que 3,69% responderam como correta apenas a proposição 01, a Banca concluiu que o grau de dificuldade inicialmente previsto, não se confirmou. É lamentável o desempenho dos candidatos nesta questão. 39) Ésteres são compostos que podem ser obtidos através da reação entre um ácido orgânico ou mineral e um álcool. Quando o ácido utilizado é orgânico, o éster é orgânico, caso contrário é mineral ou inorgânico. A reação é reversível. No sentido da formação do éster, é denominada esterificação, enquanto que a reação inversa é chamada de hidrólise. Para a obtenção do éster acetato de sec. butila a reação OCORRE ENTRE: 01. ácido metanóico e 1-butanol. 02. ácido etanóico e 1-butanol. 04. ácido etanóico e 2-butanol. 08. ácido metanóico e 2-metil-propanol ácido etanóico e 2-metil-propanol-1.

9 Gabarito: 04 (04) Número de acertos: (40,55%) Grau de dificuldade previsto: Difícil Grau de dificuldade obtido: Médio (Acerto total) A questão foi formulada com base nos conteúdos ministrados na disciplina Química Orgânica, abordando o assunto: Reações Orgânicas. Muito embora o assunto envolvesse uma das reações mais estudadas na disciplina, o número de acertos surpreendeu, devido ao fato de que o estudo das reações orgânicas, além de ser extenso, é praticamente ministrado no fim do ano letivo. dos estudantes, considerando os aspectos cognitivos: aquisição, compreensão e aplicação. Constatando que 40,55% dos candidatos responderam correta e integralmente a questão; que 12,63% responderam como correta a proposição 02; que 12,26% responderam como correta a proposição 08; e que 10,89% responderam como correta a proposição 16, a Banca concluiu que o grau de dificuldade previsto foi superado, muito embora mais da metade dos candidatos, como havíamos previsto, não tenha respondido corretamente à questão. 40) Seja um elemento químico representado pela notação 16 X. Com relação ao elemento dado, consulte a classificação periódica dos elementos químicos e assinale a(s) proposição(ões) CORRE- TA(S). 01. Sabe-se que ocupa o terceiro período da classificação e seu nome é oxigênio. 02. Sua configuração eletrônica fundamental é 1s 2 2s 2 2p Considerando os elementos N, Se, F, é o Se o elemento que tem propriedades químicas mais semelhantes às de 16 X. 08. É classificado como um metal alcalino terroso. 16. Seu estado físico é gasoso. Gabarito: 04 (04) Número de acertos: 892 (10,06%) Grau de dificuldade previsto: Fácil O resultado apresentado no quadro de freqüência de respostas nos leva a reflexões das mais diferentes ordens. Uma questão aparentemente simples, que exigia do vestibulando conhecimento de conceitos básicos de química fundamental e familiaridade com a tabela periódica dos elementos químicos, mostrou resultados que nos permitem indagar, com preocupação, acerca do conhecimento dos estudantes egressos do ensino médio.

10 Antes de qualquer outro requisito, a condição mínima necessária para resolver a questão é saber que na notação 16 X, o sub-índice à esquerda do símbolo químico do elemento, seja ele hipotético ou não, representa o número atômico, ou seja, o número de elétrons do átomo do elemento, em seu estado fundamental. Segundo, é necessário saber que a classificação periódica ordena os elementos químicos em seqüência crescente de número atômico. Com esses dois preceitos básicos e a consulta à tabela periódica fornecida, o elemento S era imediatamente identificado. A proposição 04 confronta as propriedades do elemento S, agora supostamente já identificado, com as propriedades dos elementos N, Se, F. Aqui, o conhecimento exigido é o fato de que a tabela periódica abriga, em uma mesma coluna, grupo, os elementos que apresentam a mesma configuração eletrônica em sua camada de valência, isto é, elementos com propriedades químicas semelhantes. Ora, ao observar-se a tabela periódica, constata-se que o N pertence ao grupo 15; que o F pertence ao grupo 17 e que o Se pertence ao grupo 16, mesmo grupo do nosso elemento S, logo, o Se é que tem propriedades químicas mais semelhantes às de 16 X, tornando, então, verdadeira a proposição 04. Aliás, a única proposição verdadeira da questão. Apenas 10,06% dos vestibulandos acertaram a questão. Uma outra observação a ser feita é que 14,79% dos vestibulandos identificaram corretamente o elemento S, mostrando dominarem os conteúdos sobre os quais discorremos acima mas, infelizmente, demonstraram total desconhecimento da química cotidiana, pois também consideraram a proposição 16 correta, assinalando resposta 20, isto é, consideraram o elemento S, enxofre, como sendo gasoso. Isto denota total divórcio entre o ensino de química em sala de aula e a vida prática. O enxofre, elemento sólido, amplamente conhecido por suas formas alotrópicas rômbica e monoclínica, é largamente utilizado na indústria química (produção de ácido sulfúrico), na indústria farmacêutica (antibióticos à base de sulfa), na indústria de borracha (pneus), na indústria de explosivos (pólvora negra), etc. Além do mais é freqüentemente utilizado na forma de pó, amarelo, flor de enxofre, para, em aulas de introdução à separação de misturas sólidas, exemplificar esse tipo de mistura, quando agregado a limalhas de ferro. O que se deve registrar aqui é que o elemento químico escolhido para compor a questão é um dos mais conhecidos do cidadão comum e que só o divórcio entre a prática e a teoria é que justifica o desconhecimento apresentado pelos vestibulandos. Ao se observar todo o quadro de freqüência de respostas constata-se que 73,33% dos vestibulandos consideraram o enxofre um elemento químico gasoso! Razões como as descritas acima é que explicam o fato de uma questão haver sido concebida com grau de dificuldade fácil e apresentar resultado de grau de dificuldade difícil.