UFU 2009/1. 2- Uma das alternativas para reduzir a quantidade de lixo produzida mundialmente é aplicar a teoria dos 3Rs:

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1 UFU 2009/1 1-Nas festas de Réveillon, o céu fica embelezado pelas cores emitidas pela queima dos fogos de artifício. A esses fogos são adicionadas substâncias, cujos átomos emitem radiações de luminosidades diferentes. Considerando uma explicação para a observação das cores, na queima dos fogos de artifício, por meio de modelos atômicos propostos no início do século XX, marque a alternativa INCORRETA. A) Na emissão de energia, devido à transição de elétrons, encontra-se uma explicação para a observação das cores dos fogos de artifícios, pois segundo os estudos de Bohr, o elétron pode emitir ou absorver uma quantidade definida de energia chamada quantum. B) Os estudos realizados por Thomson, assim como o modelo atômico proposto por ele, reconhecem a natureza elétrica da matéria e explicam a eletrização por atrito, a corrente elétrica, a formação dos íons e as descargas elétricas em gases. Contudo, o modelo não explica as cores observadas na queima dos fogos de artifício. C) Os estudos realizados por Dalton, assim como o modelo atômico proposto por ele, contribuíram para resgatar as idéias sobre o átomo, ao proporem que átomos diferentes possuem diferentes pesos atômicos. No entanto, o peso atômico não é o responsável pela exibição das cores quando da queima dos fogos de artifícios. D) De acordo com o modelo de Rutherford-Bohr, as cores produzidas na queima de fogos são as emissões de energia na forma de luz. Essa emissão de energia ocorre quando os elétrons excitados dos íons metálicos, presentes nos fogos de artifícios, retornam para os níveis de maior energia. Resposta: D Segundo o modelo de Rutherford - Bohr, os elétrons, ao receberem energia vinda do estouro dos fogos -, mudam de um nível de menor energia para outro de maior energia. Ao retornarem a seu nível de origem, emitem um fóton de energia com comprimento de onda equivalente à coloração observada na queima dos fogos de artifício. 2- Uma das alternativas para reduzir a quantidade de lixo produzida mundialmente é aplicar a teoria dos 3Rs:

2 1 - Reduzir ao máximo a produção de lixo; 2 - Reutilizar tudo que for possível; 3 - Reciclagem. Para que ocorra a reciclagem de materiais, eles devem estar agrupados de acordo com características semelhantes. Portanto, antes de reciclarem plásticos, metais, pilhas e resíduos domésticos, dentre outros, é necessário separá-los de acordo com suas propriedades. Considerando o processo de Reciclagem, analise as afirmativas abaixo. I - Por meio de uma análise comparativa da densidade do plástico com a densidade de outros materiais é possível separa - los. II - Nas usinas de lixo, a identificação dos metais é feita por dissolução fracionada dos metais fundidos, em que o alumínio é separado do ferro. III - As pilhas e baterias não devem ser remetidas aos lixões, pois elas podem gerar resíduos químicos nocivos, tais como os metais pesados, por exemplo: Cd, Ni, Hg, Zn e C. IV - Um dos produtos oriundos da decomposição dos resíduos orgânicos é o gás metano que pode ser empregado como combustível. Marque a alternativa correta. A) I e II são corretas. B) I, III e IV são corretas. C) I e IV são corretas. D) Todas estão incorretas. Resposta: C II e III estão incorretas, pois a identificação de metais é feita por outros métodos como por exemplo separação magnética. As pilhas e baterias devem ser retiradas de lixões por conterem metais pesados, porém o carbono não é um metal pesado. 3- O uso comercial de radiação ionizante na preservação de alimentos é relativamente recente. O processo de irradiação pode ser utilizado para aumentar o tempo de conservação dos alimentos, por meio da eliminação de microorganismos patogênicos e

3 de insetos, sem mudar significativamente esses alimentos. A irradiação geralmente é feita com radiação gama, γ, e as fontes prováveis para serem empregadas podem ser: 60 Co ou 137 Cs. Sobre a radiação γ, analise as afirmativas a seguir. I - A emissão da radiação γ ocorre para estabilizar um núcleo que emitiu quer seja radiação α quer seja radiação β. II - Quando o átomo de 60 Co emitir radiação γ significa que está ocorrendo emissão de uma onda eletromagnética com poder de penetração superior ao das partículas α e β. III - Ao alimento a ser conservado com radiação γ,adiciona-se átomos de 60Co durante o processo de fabricação, porque o 137Cs não é recomendado, por ser mais instável. IV - O alimento a ser conservado deve ser colocado em frente a placas elétricas polarizadas que desviam e direcionam a radiação γ até esse alimento. Considerando os conceitos de fenômenos de origem nuclear, marque a alternativa correta. A) I e II são corretas. B) II e III são corretas. C) I, II e IV são corretas. D) Todas são incorretas. Resposta: A Somente I e II são corretas, pois se quantificarmos a partícula γ, veremos que ela tem 0 de massa e número atômico, sendo assim é a de maior poder de penetração além de ser utilizada para estabilizar os núcleos que sofreram emissões de partículas alfa ou beta. 4- A eletrólise é um processo que separa, na cela eletrolítica, os elementos químicos de uma substância, através do uso da eletricidade. Esse processo é um fenômeno físicoquímico de reação de oxi-redução não espontânea. Uma importante aplicação industrial da eletrólise é a obtenção de sódio metálico, com eletrodos inertes, a partir de cloreto de sódio fundido. A respeito desse processo industrial, é correto afirmar que além da obtenção do sódio metálico, também se observa a formação

4 A) de hidróxido de sódio fundido, basificando o meio, e de moléculas de gás cloro e de gás hidrogênio, respectivamente, no anodo e no catodo da cela eletrolítica. B) tanto de moléculas de gás cloro como de gás hidrogênio, respectivamente, no anodo e no catodo da cela eletrolítica. C) de moléculas de gás cloro no anodo da cela eletrolítica. D) de moléculas de gás hidrogênio no catodo da cela eletrolítica. Resposta: C Nessa reação de oxirredução, se o sódio será coletado, ele deve sofrer redução (deposição do material no cátodo da célula), logo haverá aparecimento de gás cloro no ânodo, já que o cloro sofre oxidação. 5- A fixação natural de nitrogênio em grande quantidade ocorre em etapas. Inicialmente, o nitrogênio é oxidado sob condições altamente enérgicas, como descarga de raio, ou é oxidado em menor extensão sob condições menos enérgicas, como o fogo. A reação inicial (reação 1) é a reação de nitrogênio e oxigênio para formar óxido nítrico. N 2(g) + O 2(g) 2NO (g) (reação 1). O óxido nítrico é oxidado facilmente em ar, o qual fornece o oxigênio, formando o dióxido de nitrogênio (reação 2) que se dissolve em água para formar ácido nítrico e ácido nitroso (reação 3). 2 NO (g) + O 2(g) 2NO 2(g) (reação 2). 2 NO 2(g) + H 2 O (l) HNO 3(aq) + HNO 2(aq) (reação 3). O ácido nítrico formado pode solubilizar-se na chuva, nas nuvens ou na umidade de solo e, assim, também aumentar a concentração de íons nitrato no solo. Portanto, considerando as reações químicas apresentadas, é correto afirmar que A) a adição de catalisador desloca o equilíbrio químico aumentando a produção de óxido nítrico ou de dióxido de nitrogênio, respectivamente, nas reações 1 e 2. B) ao atingir o estado de equilíbrio, respectivamente nas três reações, a concentração de cada uma das substâncias, independentemente se for reagente ou produto, permanecerá constante. C) a constante de equilíbrio químico, em função das concentrações, da reação 1 pode ser calculada pela expressão:

5 D) os produtos da reação 3, além de melhorarem a qualidade do solo, devido à sua alta acidez, são benéficos ao homem, pois ajudam a diminuir a poluição de origem básica na atmosfera. Resposta: B A única alternativa correta é a B, já que equilíbrio químico é definido como o momento em que a proporção entre os reagentes e produtos de uma reação química se mantém constante ao longo do tempo. A constante de equilíbrio é dada pela razão entre a multiplicação das concentrações dos produtos elevados aos respectivos coeficientes estequiométrico e a multiplicação das concentração dos reagentes elevados aos respectivos coeficientes estequiométricos. Os produtos da reação 3 aumentam a acidez do solo, diminuindo sua qualidade. 6- O propeno é um hidrocarboneto insaturado de fórmula C 3 H 6. Seu principal uso é na produção de polipropileno. A respeito do mecanismo que melhor descreve a reação do propeno com ácido clorídrico, marque a alternativa correta. Resposta: C

6 A reação com ácido clorídrico faz a ligação dupla do propeno ser rompida, deixando o carbono central por um momento possuindo uma carga positiva, a qual irá atrair o ânion Cl Rochas são agregados naturais formados por um ou mais minerais. Alguns metais são obtidos a partir da extração de seus respectivos minérios. A combinação, em diferentes proporções, de alguns elementos químicos é responsável pela variedade de minerais da crosta terrestre. Alguns minérios estão na Tabela a seguir. Considerando as informações apresentadas na tabela acima, marque a alternativa correta. A) Os minerais calcosita e blenda fornecem os metais para a fabricação do latão; e os minerais calcosita e cassiterita fornecem os metais para a fabricação do bronze. B) Os números de oxidação para alguns dos metais que constituem os minérios presentes na Tabela acima são, respectivamente, Hg 2+ ; Ag 2+ ; Cu 2+ ; Sn 4+ ; Cr 3+. C) Os elementos que estão combinados com os metais dos minérios apresentados na Tabela são classificados como não metais e formam, além desses compostos apresentados, somente compostos iônicos. D) Os metais encontrados nos minerais hematita e bauxita estão em um mesmo período da Tabela Periódica dos elementos. Resposta: A Somente a letra A, pode estar correta:

7 B não pode estar correta, pois o número de oxidação do Ag, por exemplo, é +1. C- Não formam apenas compostos iônicos, e sim covalentes também. D- O metal da hematita (Fe) está no 4º período, e o metal da bauxita (Al) está no 3º período. UFU- 2009/1 ABERTAS 1-Pelo fato de o formol ter sido classificado como carcinogênico, em meados de 2008, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA publicou resolução proibindo a sua utilização na composição de produtos de limpeza como detergentes, desinfetantes, alvejantes e demais materiais saneantes, utilizados na desinfecção e limpeza de ambientes. Entre as substâncias de ação conservante permitidas para formulações desses produtos, está o benzoato de sódio que poderá ser usado até uma concentração de 1%. Considerando as informações acima, faça o que se pede. A) Qual é a função orgânica a que pertence o formol? Aldeido: B) Escreva a fórmula molecular do benzoato de sódio. C 7 H 5 O 2 Na C) Entre o benzoato de sódio e o ácido benzóico, qual apresenta maior ponto de fusão? Justifique. O benzoato de sódio apresenta maior ponto de fusão, pois é uma substânica iônica, apresentando maior força de atração entre suas moléculas.

8 2-O metal cobre pode ser produzido, a partir de concentrados de flotação do minério covelina (sulfeto de cobre). Ao aquecer esse minério com carbono e ar, o qual fornece oxigênio para a reação, obtém-se assim cobre metálico impuro. A vantagem do uso desse processo pirometalúrgico é a obtenção do cobre metálico em uma só etapa. Porém, ocorrem também como subprodutos dessa reação o anidrido sulfuroso e o gás carbônico, juntamente com emanações de cádmio, arsênio, mercúrio, bismuto, etc. A principal equação de reação química do processo mencionado, não balanceada, está representada abaixo. CuS (s) + O 2(g) + C( s) Cu (s) + SO 2(g) + CO 2(g) Considerando as informações acima e outros conceitos químicos, faça o que se pede. A) Flotação é um tipo de separação muito comum em processos de mineração. Entretanto, em laboratório, o mais empregado, provavelmente, seja a filtração. Assim, que característica deve apresentar um sistema para que ele possa ser separado por filtração? Deve ser um sistema heterogêneo (ou bifásico) e as fases podem ser tanto do tipo sólido-líquido como do tipo sólido-gás. B) Por que os subprodutos do processo pirometalúrgico para produção de cobre são nocivos ao meio ambiente? Porque os SO 2 e CO 2 são os principais gases que formam a chuva ácida e devido ao abaixamento do ph da água da chuva e ainda ao efeito estufa causado pelo CO 2. C) Reescreva a equação de reação química do processo apresentado com seus corretos coeficientes de balanceamento. 1 CuS (s) + 2 O 2(g) + 1 C (s) 1 Cu (s) + 1 SO 2(g) + 1 CO 2(g) D) Admitindo que o rendimento do processo apresentado seja 100%, quantos gramas de cobre metálico são produzidos a partir de 100,0 g de CuS(s)? 1 CuS 1 Cu 95, ,5 100, X X = 66,4 g

9 3-O cloreto de prata (solubilidade em água a 25 ºC é 1,25 x 10-5 mol/l) é um sólido cristalino branco e fotossensível, isto é, sua cor muda para verde-azulado escuro, depois de exposição à luz. Suas aplicações mais comuns são em filmes, chapas fotográficas e, também, em eletrodos para medir o valor do ph de soluções aquosas. Esse sólido é pouco solúvel em água, mas é totalmente dissolvido em soluções aquosas, por exemplo, de amônia. Em laboratório, a 25 ºC, foi experimentada sua dissolução também em uma solução aquosa de ácido clorídrico, cujo valor de ph é 2. Considerando essas informações e outros conceitos químicos, faça o que se pede. A) Escreva a equação química de formação do precipitado cloreto de prata. Ag + (aq) + Cl - (aq) AgCl (s) B) Determine o valor do produto de solubilidade (Kps) do cloreto de prata, a 25 ºC. Kps=[Ag+][Cl - ]. no meio [Ag + ] = [Cl - ] =1,25 x10-5 mol.l -1. Assim, tem-se: Kps=[Ag + ][Cl - ] = (1,25 x10-5 ) 2. Portanto, Kps(AgCl) = 1,56x mol 2.L -2 C) Determine a concentração de íons H 3 O + da solução de ácido clorídrico, expressando sua resposta em mol/l. ph = - log [H 3 O + ] [H 3 O + ] = 10-2 mol/l D) Explique se houve sucesso ou não na dissolução do precipitado na solução do ácido clorídrico. Não houve sucesso. a adição de ácido clorídrico (HCl) aumentará a concentração de íons Cl - no meio, deslocando o equilíbrio para a formação do precipitado e não na direção de sua dissolução. 4-Em 31 de março de 2008, na Serra de São Vicente-SP, na BR-364, ocorreu um acidente com um caminhão que continha produtos químicos. O veículo estava carregado com peróxido de oxigênio, clorito de sódio, sulfeto de sódio. A equipe da Defesa Civil utilizou 24 mil metros cúbicos de areia para conter o material de alto risco ambiental. Esse foi o 9º acidente com produtos químicos, atendido pela Secretaria de Estado do

10 Meio Ambiente Sema nesse ano. Considerando as informações apresentadas e alguns conhecimentos químicos, faça o que se pede. A) Represente a fórmula molecular e a fórmula de Lewis dos compostos presentes na carga do caminhão. B) Represente a fórmula molecular e indique a nomenclatura oficial e a classificação química do principal componente da areia, material que foi empregado para conter o risco ambiental, na situação apresentada. Nomenclatura: dióxido de silício / Fórmula molecular: SiO 2 / Classificação: Óxido. C) Represente a equação balanceada da reação de decomposição espontânea do peróxido de hidrogênio. 2 H 2 O 2 (l) 2 H 2 O (l) + O 2 (g). D) Explique o que significa a informação que pode ser encontrada em rótulos: água oxigenada - 10 volumes. Trata-se de uma solução aquosa de Peróxido de Hidrogênio tal que, se houver decomposição de todo o soluto, 1 L dessa solução será capaz de gerar 10 L de oxigênio gasoso quando medido a 1 atm de pressão e à temperatura de 0ºC.