FORMULÁRIO DE FÍSICA Movimento linear: s = s 0 + v 0 t + 1 2 at2 ; v = v 0 + at; v 2 = v 2 0 + 2a s Velocidade média: v = x t Movimento angular: ω m = θ t ; α m = ω ; v = ωr; a = αr t Trajetória descrita por projétil I: v 2 y = v 2 0y 2g(y y 0 ) Trajetória descrita por projétil II: y = y 0 + v 0y x g v x 2vx 2 x 2 Segunda lei de Newton: F = ma Força centrípeta: F c = m v2 r Força elástica: F = k x Quantidade de movimento linear: P = mv Trabalho de uma força: W = F d cos(θ) Equação de Bernoulli: P 0 + ρgh + 1 2 ρv2 = constante Energia cinética: E c = 1 2 mv2 Energia potencial gravitacional: E p = mgh Energia total: E = E c + E p Energia do fóton: E = hf Energia potencial elástica: E p = 1 2 kx2 Potência: P = W t = Fv Lei da gravitação Universal: F = G Mm r 2 Peso: P = mg Pressão de um líquido: p = p 0 + ρgh Densidade volumétrica: ρ = m V Empuxo: E = ρv g Lei dos gases: pv = nrt 1ª lei da termodinâmica: U = Q W com Q > 0 quando o sistema recebe calor e W > 0 quando o sistema realiza trabalho Frequência: f = 1 T Frequência angular: w = 2πf = 2π T Velocidade de propagação das ondas: v = λf Equação de propagação da onda: y = A cos (ωt + φ 0 ) m Período massa-mola: T = 2π k l Período pêndulo simples: T = 2π g Lei Coulomb: F = 1 q 1 q 2 4πε 0 r 2 Potencial eletrostático: V = 1 q 4πε 0 r Força elétrica: F = qe Raio do Sol: R = 10 8 m Distância focal do espelho côncavo: 1 F = 1 O + 1 i Constantes Fundamentais: 11 m3 G = 6,67 10 s 2 kg h = 6,63 10 34 Js R = 8,31 J kmol 12 C2 ε 0 = 8,85 10 Nm 2 µ 0 = 1,26 10 6 Tm A O gabarito oficial provisório estará disponível no endereço eletrônico www.cops.uel.br a partir das 20 horas do dia 6 de dezembro de 2010.
FÍSICA 1 2 3 Posicione-se de frente para a Lua. Em seguida, coloque um lápis em frente a seu olho, a uma distância suficiente para que o diâmetro do lápis bloqueie totalmente a imagem da Lua. Considere que o diâmetro do lápis é igual a 7mm, que a distância do olho até o lápis é de 75cm e que a distância da Terra à Lua é de 3 10 5 km. Utilizando somente estes dados, pode-se estimar que: a) O brilho da Lua corresponde ao brilho de uma estrela de 1 a magnitude. b) O perímetro da Lua mede aproximadamente 21000 km. c) A órbita da Lua é circular. d) O diâmetro da Lua é de aproximadamente 3500 km. e) A Terra não possui a forma esférica, mas apresenta achatamento nos polos. Considere um modelo simplificado da Via Láctea no qual toda a sua massa M, com exceção do sistema solar, está concentrada em seu núcleo, enquanto o sistema solar, com massa m, está em movimento com velocidade de módulo v = 200 km/s em órbita circular de raio r = 26 10 3 anos-luz, com relação ao núcleo galático. { G 7 10 Dados: 11 m 3 kg 1 s 2 1 ano-luz 9,46 10 5 m Com base nessas informações e utilizando os dados, considere as afirmativas a seguir. I. No núcleo galático, existe um buraco negro supermassivo. II. Uma estimativa do número de estrelas na Via Láctea será da ordem de 10 11 estrelas, se considerarmos que todas as estrelas da Via Láctea possuem a mesma massa que o Sol e que a massa do sistema solar é aproximadamente igual à massa do Sol, m = 2 10 30 kg. III. A massa da Via Láctea será 1, 5 10 41 kg se considerarmos que a massa do sistema solar é aproximadamente igual à massa do Sol m = 2 10 30 kg. IV. O módulo da velocidade orbital do sistema solar será de 720000 km/h e, devido a esta grande velocidade, o sistema não é estável. a) Somente as afirmativas I e IV são corretas. b) Somente as afirmativas II e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. Um martelo de massa M = 1, 2 kg, com velocidade de módulo 6, 5 m/s, golpeia um prego de massa m = 14 g e para, após cada impacto. Considerando que o prego absorve toda a energia das marteladas, uma estimativa do aumento da temperatura do prego, gerado pelo impacto de dez marteladas sucessivas, fornecerá o valor aproximado de: Dado: Calor específico do ferro c = 450J/kg o C a) 40 ºC b) 57 ºC c) 15 ºK d) 57 ºK e) 15 ºF 1 / 19
4 Um meteoro de ferro é totalmente fundido quando penetra na atmosfera terrestre. Se a temperatura inicial do meteoro é de 125 ºC antes de atingir a atmosfera, qual deve ser sua velocidade mínima antes de entrar na atmosfera terrestre? Dados: Calor específico do ferro c = 450J/kg o C Calor latente de fusão do ferro L f = 2,89 10 5 J/kg a) 1,53 km/h b) 3500 km/h c) 5300 km/h d) 1,53 m/s e) 3,5 m/s Analise a figura a seguir e responda às questões 5 e 6. 5 A figura apresenta três possíveis transformações de fase de um gás, desde o estado a até o estado c. Na transformação de a até c, ao longo do caminho curvo do diagrama PV, o trabalho realizado pelo gás é de W = 35J e o calor absorvido pelo gás é Q = 63J. Ao longo do caminho abc, o trabalho realizado pelo gás é de W = 48J. Com base na figura, no enunciado e nos conhecimentos sobre o assunto, considere as afirmativas a seguir. I. Para o caminho abc, a quantidade de calor Q absorvida pelo gás vale 76J. II. Se a pressão P c = 1 2 P b, o trabalho W para o caminho cda vale 14J. III. Se a diferença de energia interna U d U c = 15J, a quantidade de calor Q cedida para o caminho da vale 15J. IV. Se a diferença de energia interna U d U c = 5J, a quantidade de calor Q cedida para o caminho da vale 23J. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 2 / 19
6 Com referência à figura, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, o valor da quantidade de calor Q para o caminho cda e o valor da energia interna U a U c. 7 a) Q = 25J e U a U c = 28J b) Q = 52J e U a U c = 82J c) Q = 57J e U a U c = 15 d) Q = 45J e U a U c = 15 e) Q = 52J e U a U c = 28 Devido ao balanceamento entre cargas elétricas positivas e negativas nos objetos e seres vivos, não se observam forças elétricas atrativas ou repulsivas entre eles, em distâncias macroscópicas. Para se ter, entretanto, uma ideia da intensidade da força gerada pelo desbalanceamento de cargas, considere duas pessoas com mesma altura e peso separadas pela distância de 0,8 m. Supondo que cada uma possui um excesso de prótons correspondente a 1% de sua massa, a estimativa da intensidade da força elétrica resultante desse desbalanceamento de cargas e da massa que resultará numa força-peso de igual intensidade são respectivamente: Dado: Massa de uma pessoa: m = 70 kg 8 a) 9 10 17 N e 6 10 3 kg b) 60 10 24 N e 6 10 24 kg c) 9 10 23 N e 6 10 23 kg d) 4 10 17 N e 4 10 16 kg e) 60 10 20 N e 4 10 19 kg Após ter afinado seu violão utilizando um diapasão de 440 Hz, um músico notou que o quarto harmônico da corda Lá do instrumento emitia um som com a mesma frequência do diapasão. Com base na observação do músico e nos conhecimentos de ondulatória, considere as afirmativas a seguir. I. O comprimento de onda da onda estacionária formada na corda, no quarto harmônico, é igual à metade do comprimento da corda. II. A altura da onda sonora emitida no quarto harmônico da corda Lá é diferente da altura da onda emitida pelo diapasão. III. A frequência do primeiro harmônico da corda Lá do violão é 110 Hz. IV. O quarto harmônico da corda corresponde a uma onda estacionária que possui 5 nós. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas II e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas. R A S C U N H O 3 / 19
9 Considere a figura a seguir. Com base no esquema da figura, assinale a alternativa que representa corretamente o gráfico da imagem do objeto AB, colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico convexo. a) d) b) e) c) 4 / 19
10 A águia-de-cabeça-branca (Haliaeetus leucocephalus) é uma águia nativa da América do Norte que se alimenta principalmente de peixes. Sua estratégia de pesca é a seguinte: a águia faz um voo horizontal ligeiramente acima da superfície da água. Quando está próxima, ela se inclina apontando suas garras para a sua presa e, com uma precisão quase infalível, afunda suas garras na água arrebatando sua refeição. (Disponível em: <http://airportshotelsandparking.files. wordpress.com/2008/08/bald_eagle.jpg>. Acesso em: 15 set. 2010.) Com base nos conhecimentos sobre reflexão e refração da luz e de formação de imagens reais e virtuais, considere as afirmativas a seguir. I. A grande distância, o fenômeno de reflexão interna total impede que o peixe veja a águia. II. À medida que se aproxima, a águia vê a profundidade aparente do peixe aumentar. III. À medida que a águia se aproxima, o peixe vê a altura aparente da águia diminuir. IV. Durante a aproximação, as imagens vistas pela águia e pelo peixe são reais. a) Somente as afirmativas I e III são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas II e III são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. Leia o texto, analise o gráfico e responda às questões 11 e 12. Um objeto que não pode ser considerado uma partícula é solto de uma dada altura sobre um lago. O gráfico ao lado apresenta a velocidade desse objeto em função do tempo. No tempo t = 1,0s, o objeto toca a superfície da água. Despreze somente a resistência no ar. 11 De qual altura o objeto é solto acima da superfície da água? a) 1 m b) 5 m c) 10 m d) 100 m e) 1000 m 12 Qual a profundidade do lago? a) 1 m b) 5 m c) 7 m d) 100 m e) 1000 m 5 / 19
13 Um toldo de calçada é fixado a uma parede nos pontos A, A, B e B. Em cada ponto A e A existe uma rótula que permite ao toldo girar para cima. Em cada ponto B e B, existe um parafuso que fixa o toldo à parede de tal forma que este não possa girar. Num dia chuvoso, um forte vento faz com que as linhas de corrente de ar passem pelo toldo, como apresentado na figura ao lado. Em 1, a velocidade do ar é de 22m/s e, em 2, ela é de 14m/s. Sabendo-se que a área do toldo é de 2, 5m 2, que a força que prende o toldo à parede no ponto B é de 1, 0N e que a densidade do ar é de 10 2 kg/m 3, considere as afirmativas a seguir. I. O toldo irá girar para cima. II. O torque gerado pelo vento será maior que o torque gerado pela força em B e B. III. O toldo permanecerá preso à parede em A, A, B e B. IV. O torque gerado pelo vento será menor que o torque gerado pela força em B e B. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 14 Um circuito de malha dupla é apresentado na figura a seguir. Sabendo-se que R 1 = 10Ω, R 2 = 15Ω, ε 1 = 12V e ε 2 = 10V, o valor da corrente i é: a) 10 A b) 10 ma c) 1 A d) 0,7 A e) 0,4 A 6 / 19
15 A figura a seguir apresenta um vaso preenchido com dois fluidos diferentes não miscíveis. O fluido 1 apresenta densidade de 1g/cm 3 e o fluido 2, densidade de 0, 7g/cm 3. Sendo h 1 = h + h 2, qual a razão h/h 3? a) 0,7 b) 1 c) 5 d) 3,2 e) 100 16 Uma usina nuclear produz energia elétrica a partir da fissão dos átomos de urânio (normalmente urânio-238 e urânio-235) que formam os elementos combustíveis de um reator nuclear. Sobre a energia elétrica produzida numa usina nuclear, considere as afirmativas a seguir. I. Os átomos de urânio que sofrem fissão nuclear geram uma corrente elétrica que é armazenada num capacitor e posteriormente retransmitida aos centros urbanos. II. A energia liberada pela fissão dos átomos de urânio é transformada em energia térmica que aquece o líquido refrigerante do núcleo do reator e que, através de um ciclo térmico, coloca em funcionamento as turbinas geradoras de energia elétrica. III. Uma usina nuclear é também chamada de termonuclear. IV. O urânio-238 e o urânio-235 não são encontrados na natureza. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas II e III são corretas. d) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 17 Um raio de luz é parcialmente refletido e parcialmente refratado na superfície de um lago. Sabendo-se que o raio de luz incidente faz um ângulo de 55º em relação à superfície da água, quais são os ângulos de reflexão e de refração, respectivamente? Dado: Índice de refração da água: 1,33. a) 180 e 360. b) 55º e 65º. c) 1 e 1,33. d) 35º e 25,5º. e) 35º e 35º. 18 Quando um átomo de urânio-235 é bombardeado por um nêutron, uma das possíveis reações de fissão é 1 0 n +235 92 U 140 54 Xe +94 38 Sr + 2 ( 1 0 n ). Cada átomo de urânio-235 que sofre fissão libera a energia média de 208MeV. Admita-se que toda essa energia liberada na fissão de um átomo de urânio-235 possa ser transformada em energia elétrica numa usina nuclear. Por quanto tempo uma residência comum seria abastecida por toda a energia elétrica liberada por 1kg de átomos de urânio-235? Dados: 1MeV equivale a 4, 45 10 20 kwh. O consumo médio mensal de uma residência comum é de 230kWh. a) Mais de 8000 anos. b) 100 anos. c) 2000 meses. d) O urânio-235 não é um átomo fissionável. e) É impossível converter energia nuclear em energia elétrica. 7 / 19
19 Um retângulo é formado por um fio de cobre e outro de alumínio, como mostra a figura A. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do cobre é de 17 10 6 ºC 1 e o do alumínio é de 24 10 6 ºC 1, qual o valor do ângulo α se a temperatura do retângulo for elevada de 100 ºC, como está apresentado na figura B? a) 89,98 b) 30 c) 15 d) 0,02 e) 60 20 Um parâmetro útil para caracterizar o processo de decaimento radioativo de um núcleo particular é a meia-vida. Assinale a alternativa que apresenta a melhor definição de meia-vida. a) É o tempo que um núcleo radioativo leva para decair emitindo elétrons e nêutrons. b) É o tempo gasto para um átomo se tornar radioativo após absorver energia escura emitida pelos átomos próximos. c) É o tempo gasto para que metade de um dado número de núcleos radioativos sofra decaimento. d) É metade do tempo gasto para um dado conjunto de núcleos radioativos emitir radiação. e) É o tempo que um elemento químico gasta para entrar e sair de um meio material. 8 / 19
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QUÍMICA Leia o texto a seguir e responda às questões de 21 a 23. A chuva ácida é um fenômeno causado pela poluição da atmosfera. Ela pode acarretar problemas para o solo, água, construções e seres vivos. Um dos responsáveis por este fenômeno é o gás SO 3 que reage com a água da chuva originando ácido sulfúrico. O SO 3 não é um poluente produzido diretamente pelas fontes poluidoras, mas é formado quando o SO 2, liberado pela queima de combustíveis fósseis, reage com o oxigênio do ar. Esta reação é representada pela equação mostrada a seguir. 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) 21 As reações de formação do SO 2 (g) e do SO 3 (g) são exotérmicas, e as variações de entalpias destas reações são 297kJ mol 1 e 396kJ mol 1, respectivamente. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a quantidade de energia envolvida na reação entre 1, 0 mol de SO 2 gasoso e oxigênio gasoso, assim como o tipo de processo. a) 99,0 kj, endotérmico b) 99,0 kj, exotérmico c) 198 kj, endotérmico d) 198 kj, exotérmico e) 693 kj, endotérmico 22 Com relação às moléculas citadas no texto, é correto afirmar: a) As soluções formadas pela dissolução das moléculas de SO 2, SO 3 e H 2 SO 4 em água conduzem a corrente elétrica. b) A molécula de SO 2 é apolar, a molécula de SO 3 é polar e a molécula de O 2 é polar. c) A molécula de SO 2 é linear, a molécula de SO 3 é angular e a molécula de H 2 SO 4 é piramidal. d) As moléculas de SO 2, SO 3 e H 2 SO 4 apresentam 30, 38 e 48 elétrons, respectivamente. e) As ligações entre o átomo de enxofre e os átomos de oxigênio nas moléculas de SO 2, SO 3 e H 2 SO 4 são covalentes apolares. 23 Um pesquisador, ao estudar a qualidade do ar de uma região industrial, verificou que, para titular 50mL de uma amostra de água de chuva, necessitou de 20mL de solução de NaOH de concentração 5, 0 10 2 mol L 1. Considerando a presença somente do ácido sulfúrico na amostra de água da chuva, a concentração, em mol L 1, deste ácido é: a) 0,50 10 3 b) 0,25 10 3 c) 1,0 10 3 d) 1,0 10 2 e) 1,5 10 2 R A S C U N H O 10 / 19
24 Considere as amostras a seguir. Amostra A - 5, 6L de gás flúor nas condições normais de temperatura e pressão. Amostra B - 20g de cobalto. Amostra C - 5, 6L de gás hélio nas condições normais de temperatura e pressão. Assinale a alternativa cujo gráfico representa comparativamente as quantidades de átomos nas amostras A, B e C. a) d) b) e) c) R A S C U N H O 11 / 19
Leia o texto a seguir e responda às questões 25 e 26. A produção mundial de amônia é feita praticamente por meio da reação entre os gases N 2 e H 2, pelo processo denominado Haber-Bosch, conforme a reação: 3H 2 (g) + N 2 (g) 2NH 3 (g). Para a produção de NH 3 (g), foram misturados 5,00L de nitrogênio líquido e 5,00L de hidrogênio líquido em um reator catalítico de volume igual a 70,0L, o qual foi aquecido à temperatura de 477 ºC. 25 Supondo que não ocorra reação durante a vaporização, a pressão no interior do reator, quando todo o nitrogênio líquido e todo o hidrogênio líquido foram vaporizados, é igual a: Dados: Densidade: nitrogênio líquido = 0,80g ml 1 e hidrogênio líquido = 0,07g ml 1 Constante dos gases: R = 0,082 atm L mol 1 K 1 a) 186 atm b) 278 atm c) 320 atm d) 450 atm e) 630 atm 26 As concentrações de N 2 (g), H 2 (g) e NH 3 (g) no equilíbrio são 1, 72 mol L 1, 1, 51 mol L 1 e 0, 67 mol L 1, respectivamente. Com base nos conhecimentos sobre equilíbrio químico, considere as afirmativas a seguir. Dado: A constante de equilíbrio (Kc) da reação à temperatura de 25 ºC e pressão de 1,0 atm é igual a 5, 00 10 8. I. A constante de equilíbrio da reação, nas condições dadas pelo enunciado, é 0,08. II. Um aumento na pressão do sistema faz com que as moléculas dos gases se aproximem. III. A elevação da pressão aumenta a quantidade relativa de amônia no equilíbrio. IV. À temperatura de 25 ºC e pressão de 1,0 atm, a posição de equilíbrio favorece a decomposição da amônia. a) Somente as afirmativas I e IV são corretas. b) Somente as afirmativas II e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. 27 A conversão de energia química em energia elétrica é um fenômeno que ocorre em uma célula galvânica, por exemplo, uma pilha. Quanto ao funcionamento de uma célula galvânica, é correto afirmar: a) A eletricidade é produzida a partir de uma reação química não espontânea. b) Os elétrons fluem de um eletrodo ao outro pela ponte salina. c) Na solução de uma célula galvânica, os ânions movem-se na direção do ânodo e os cátions, na direção do cátodo. d) A reação de oxidação ocorre no cátodo e a reação de redução ocorre no ânodo. e) A força eletromotriz é determinada pela diferença algébrica entre o potencial padrão de oxidação do cátodo e o potencial padrão de oxidação do ânodo. 12 / 19
28 No laboratório de uma escola de ensino médio, o professor realizou quatro experimentos, para os quais foi usado o equipamento mostrado na figura a seguir. Dado: Nos quatro experimentos, o tubo B continha uma certa quantidade de água, uma tira de papel tornassol azul e uma tira de papel tornassol vermelho. Experimento 1. No tubo de ensaio A, colocou-se uma certa quantidade de soluções aquosas de cloreto de amônio e de hidróxido de sódio, e este foi tampado. Mergulhou-se a outra extremidade do tubo de vidro no tubo de ensaio B. Experimento 2. No tubo de ensaio A, colocou-se uma certa quantidade de carbonato de cálcio sólido, e este foi tampado. Mergulhou-se a outra extremidade do tubo de vidro no tubo de ensaio B. Em seguida, com o auxílio da chama de um bico de Bunsen, o tubo de ensaio A foi aquecido. Experimento 3. No tubo de ensaio A, colocou-se um pedaço de cobre metálico e uma certa quantidade de ácido nítrico concentrado, e este foi tampado. Mergulhou-se a outra extremidade do tubo de vidro no tubo de ensaio B. Experimento 4. No tubo de ensaio A, colocou-se um pedaço de fio de magnésio, uma certa quantidade de solução diluída de ácido clorídrico, e este foi tampado. Mergulhou-se a outra extremidade do tubo de vidro no tubo de ensaio B. Considerando os produtos das reações dos experimentos 1, 2, 3 e 4, considere as afirmativas a seguir. I. No experimento 1, o papel tornassol vermelho tornou-se azul e o papel tornassol azul não alterou a sua cor. II. No experimento 2, o papel tornassol azul tornou-se vermelho e o papel tornassol vermelho não alterou sua cor. III. No experimento 3, o papel tornassol vermelho tornou-se azul e o papel tornassol azul não alterou sua cor. IV. No experimento 4, os papéis tornassol azul e vermelho mantiveram suas cores. a) Somente as afirmativas I e IV são corretas. b) Somente as afirmativas II e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. R A S C U N H O 13 / 19
29 Nos lagos tropicais, devido à alta temperatura da água, o metabolismo dos organismos aumenta, fazendo com que o fósforo inorgânico dissolvido seja rapidamente assimilado e incorporado na sua biomassa. Esse é um dos principais motivos pelos quais, nestes lagos, a concentração de fósforo inorgânico é muito baixa. O fósforo inorgânico pode estar presente em diferentes formas iônicas em função do ph do lago. O diagrama a seguir mostra as formas iônicas do fósforo em função do ph. A concentração de íons H 2 PO 4 em uma amostra de água de ph igual a 6,5 é 1, 0 10 4 mol L 1. Neste ph, as concentrações em g L 1 de H 3 PO 4, HPO 2 4 e PO 3 4 são, respectivamente: a) zero, 2,5 10 5, zero b) zero, 2,4 10 3, zero c) 2,4 10 3, 2,4 10 3, 2,4 10 3 d) zero, 2,5 10 5, 2,5 10 5 e) zero, 2,4 10 5, zero 30 A primeira aplicação de dióxido de cloro como desinfetante ocorreu em 1944 nos Estados Unidos. O uso deste óxido para o tratamento de água de abastecimento foi possível devido à disponibilidade comercial do clorito de sódio. Em estações de tratamento de água, o dióxido de cloro é produzido a partir de soluções de clorito de sódio, segundo as reações representadas pelas equações químicas a seguir, não totalmente balanceadas. (I) 2NaClO 2 (aq) + Cl 2 (g) ClO 2 (aq) + NaCl(aq) (II) 2NaClO 2 (aq) + HOCl(aq) ClO 2 (aq) + NaCl(aq) + NaOH(aq) (III) 5NaClO 2 (aq) + 4HCl(aq) ClO 2 (aq) + NaCl(aq) + H 2 O(l) Os números de oxidação do cloro no Cl 2, HClO e HCl e os coeficientes estequiométricos do ClO 2 nas equações I, II e III são: a a a aa) a b) b c) c d) d e) e Número de oxidação (Cl) Coeficiente estequiométrico (ClO 2 ) 0 Equações químicas Cl 2 HOCl HCl (I) (II) (III) 0 +1-1 2 2 4 +2-1 -2 1 1 5 0-1 +3 2 2 4 +2 +1 +2 2 1 4 0 +1-1 1 1 5 14 / 19
31 As soluções-tampão desempenham um papel importante em muitos processos químicos e biológicos. Por exemplo, o plasma sanguíneo é uma solução-tampão eficiente em um meio no qual uma variação maior que 0,2 unidade de ph pode ocasionar a morte. Considere as afirmativas a seguir. I. A dissolução do ácido em água para a preparação de uma solução-tampão apresenta constante de ionização igual a 1. II. Um exemplo de solução-tampão é aquela que contém uma base fraca e um sal derivado desta base fraca. III. Adicionando-se quantidades molares semelhantes de ácido acético e de acetato de sódio à água, obtém-se uma solução-tampão. IV. A solução-tampão resiste a variações de ph, quando se adicionam pequenas quantidades de um ácido ou de uma base. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 32 Em 1960, a hipótese de que Napoleão teria morrido envenenado ganhou força devido a uma análise que determinou uma quantidade anormal de arsênio em um fio de cabelo. O arsênio não é tóxico na sua forma elementar, entretanto o óxido de arsênio, As 2 O 3, sim. Nos anos 90, surgiu outra teoria, a de que o envenenamento por arsênio teria ocorrido devido ao papel de parede de cor verde, o qual continha como pigmento o composto hidrogênio arsenito de cobre (II), CuHAsO 3. O clima úmido teria propiciado a formação de mofo no papel de parede e os micro-organismos converteram a substância em trimetil arsênio (CH 3 ) 3 As, altamente volátil. 33 Considerando as substâncias citadas no texto, assinale a alternativa correta. a) O ânion hidrogênio arsenito no hidrogênio arsenito de cobre (II) é trivalente. b) O trimetil arsênio é uma substância orgânica binária. c) A alta volatilidade do trimetil arsênio deve-se às suas fracas interações intermoleculares. d) O óxido arsênico citado no texto reage com a água, formando um composto básico. e) O elemento arsênio apresenta camada de valência 3s 2 3p 3. Um dos problemas que mais afetam a sociedade atual é o consumo de drogas ilícitas. A cocaína é um alcaloide natural extraído das folhas do arbusto Erythroxylon coca. A molécula de cocaína, formada de átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, é mostrada na figura ao lado. a) Na estrutura da cocaína, estão presentes as funções cetona, aldeído e amida. b) O anel benzênico da cocaína contém seis carbonos secundários. c) A molécula da cocaína apresenta três radicais metilas. d) Os átomos de carbono ligados ao átomo de nitrogênio apresentam hibridação sp 3. e) Os átomos de carbono do anel benzênico apresentam geometria angular. 15 / 19
34 A esquizofrenia é uma patologia psiquiátrica caracterizada por perturbações do pensamento, da percepção e do convívio social. A doença de Parkinson é um transtorno neurodegenerativo causado pela perda seletiva de neurônios dopaminérgicos. A dopamina é uma substância que está relacionada com as duas doenças citadas. A fórmula da dopamina é mostrada ao lado. A composição centesimal dos átomos de C, H, O e N na molécula da dopamina são, respectivamente: a) 62,7; 7,3; 20,9 e 9,1 b) 60,5; 9,1; 19,0 e 11,4 c) 43,8; 16,2; 8,0 e 32,0 d) 20,7; 63,0; 8,3 e 8,0 e) 18,5; 60,0; 10,4 e 11,1 35 Resolva as etapas a seguir. Etapa 1- Substituir os hidrogênios dos carbonos insaturados do but-2-eno por radicais isopropila e etila. Etapa 2- Submeter a substância resultante da etapa 1 a uma reação de hidrogenação catalítica. Etapa 3- Submeter a substância resultante da etapa 2 a uma reação de monocloração. Considere as afirmativas a seguir. I. A substância resultante da etapa 1 é o 2,3,4 trimetil hex-3-eno. II. A substância obtida na etapa 2 é um hidrocarboneto de cadeia saturada. III. As substâncias resultantes das etapas 1 e 2 são isômeros de função. IV. Na etapa 3, átomo de cloro substituirá preferencialmente o hidrogênio de carbonos primários. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 36 Os íons sódio e potássio são essenciais à vida. Por exemplo, nós precisamos de pelo menos 1,0 g de íons sódio por dia em nossa dieta. Entretanto, por causa da adição de sal nos alimentos, a ingestão dele, para muitas pessoas, é maior que cinco vezes este valor. Por outro lado, a ingestão excessiva de íons potássio é raramente um problema. De fato, a deficiência de potássio é muito mais comum; assim, é importante incluirmos em nossa dieta alimentos ricos em potássio, tais como banana e café. a) Tanto o sódio quanto o potássio, quando reagem com a água, formam um composto ácido. b) Os íons potássio e sódio têm raios maiores que os átomos de potássio e de sódio, respectivamente. c) O elemento sódio, quando reage com o gás flúor, forma o composto covalente NaF 2. d) O elemento potássio perde seu elétron de valência mais facilmente que o elemento sódio. e) Os metais sódio e potássio são bastante reativos porque apresentam alta eletronegatividade. R A S C U N H O 16 / 19
37 O monóxido de carbono é um gás incolor, sem cheiro e muito reativo. Ele reage, por exemplo, com o gás oxigênio formando o dióxido de carbono, de acordo com a equação química a seguir. 2CO (g) + O 2 (g) 2CO 2(g) Experimentalmente observam-se as informações que estão no quadro a seguir. [CO] (mol L 1 ) [O 2 ] (mol L 1 ) Velocidade inicial (mol L 1 min 1 ) 0,04 0,04 7,36 x 10 5 0,08 0,04 2,94 x 10 4 0,04 0,08 1,47 x 10 4 Considerando a equação química e os dados do quadro, assinale a alternativa correta. a) Para a lei de velocidade, a expressão para esta reação é v = k[co 2 ] 2. b) Conforme aumenta a concentração do produto, aumenta a velocidade da reação. c) Esta é uma reação de ordem zero com relação ao CO 2 e de segunda ordem quanto à reação global. d) A velocidade de formação do CO 2 nesta reação é independente da concentração de O 2. e) O valor da constante de velocidade para esta reação é 1,15 L 2 mol 2 min 1. 38 Sabe-se que, na fabricação de muitos sorvetes, são utilizados essências artificiais, as quais apresentam o cheiro agradável das frutas. Estes odores devem-se, principalmente, à presença de ésteres. A seguir, estão os nomes de alguns ésteres e a indicação de suas respectivas frutas. Abacaxi butanoato de etila. Framboesa metanoato de isobutila. Pêssego metanoato de etila. Maçã verde etanoato de butila. Damasco butanoato de butila. O sorvete cuja essência foi obtida a partir da reação do ácido metanoico com o 2-metil propanol-1 terá aroma de a) abacaxi. b) damasco. c) framboesa. d) maçã verde. e) pêssego. 39 O eugenol, um composto de fórmula molecular C 10 H 12 O 2, é um ingrediente ativo do cravo-da-índia. O benzeno, um líquido inflamável e incolor, é um composto tóxico. O eugenol tem um ponto de ebulição de 256 ºC e o benzeno, de 80,10 ºC. Sabendo que uma quantidade de eugenol foi dissolvida em 10,0 g de benzeno e que a constante ebuliométrica K e do benzeno é +2,53 (ºC molal 1 ), considere as afirmativas a seguir. I. O ponto de ebulição do benzeno continuará sendo 80,10 ºC, mesmo com a adição de eugenol. II. A quantidade de eugenol necessária para elevar a temperatura em 1,0 ºC é de 0,648 g. III. Se fossem dissolvidas 1,298 g de eugenol em 10,0 g de benzeno, a fração molar de benzeno nesta mistura seria de 0,942. IV. A dissolução do eugenol no benzeno diminuirá a pressão de vapor do benzeno. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 17 / 19
40 Analise os pares de fórmulas a seguir. I. H 3 C CH 2 COOH e H 3 C COO CH 3 II. H 3 C CO CH 2 CH 2 CH 3 e H 3 C CO CHCH 3 CH 3 III. H 3 C NH CH 2 CH 2 CH 3 e H 3 C CH 2 NH CH 2 CH 3 IV. H 3 C CHO e H 2 C = CHOH V. e Associe cada par ao seu tipo de isomeria. ( ) A - Isomeria de cadeia ( ) B - Isomeria de função ( ) C - Isomeria de compensação ( ) D - Isomeria geométrica ( ) E - Tautomeria Assinale a alternativa que apresenta a correspondência correta. a) I-A, II-E, III-D, IV-B e V-C b) I-B, II-A, III-C, IV-E e V-D c) I-C, II-B, III-E, IV-D e V-A d) I-D, II-C, III-B, IV-A e V-E e) I-E, II-D, III-A, IV-C e V-B 18 / 19
11. FÍSICA E QUÍMICA G A B A R I T O Questão Alternativa correta Assinalada 1 D 2 B 3 A 4 D 5 B 6 E 7 B 8 E 9 D 10 C 11 B 12 C 13 A 14 E 15 A 16 C 17 D 18 A 19 A 20 C 21 B 22 A 23 D 24 C 25 B 26 D 27 C 28 E 29 B 30 A 31 E 32 C 33 D 34 A 35 A 36 D 37 E 38 C 39 E 40 B 19 / 19