Em um laboratório de química, alguns equipamentos e utensílios são de uso diário, tais como vidrarias, balanças, estufas e capela. Eles requerem o conhecimento prioritário para o correto uso e bom desempenho das atividades de toda a equipe. Com base no correto manuseio dos equipamentos de laboratório, assinale a alternativa CORRETA.

Técnicas de laboratório em que são envolvidas a utilização de espectrofotômetros são de grande utilidade nos experimentos químicos, abrangendo desde a atividade na pesquisa científica até atividades rotineiras de diferentes áreas industriais. Considerando esse contexto, analise as assertivas:

I. Os espectrofotômetros apresentam escalas graduadas em absorbância (A) e transmitância (T). Os resultados de leitura de absorbância dificilmente são exatos.
II. Os resultados só podem ser obtidos com uma curva de calibração feita com diferentes concentrações conhecidas da mesma molécula em análise, muitas vezes sendo necessário interpolar valores, principalmente nas extremidades de escala.

A respeito dessas asserções, é CORRETO afirmar:

A destilação consiste na passagem de uma substância do estado líquido para o estado gasoso e deste novamente ao estado líquido, por condensação. Com base no processo de destilação, julgue as afirmações a seguir.

I. A destilação de um líquido exige sempre o uso de homogeneizadores de ebulição, para evitar o superaquecimento da massa a destilar e, como consequência, a ebulição irregular e tumultuada, com projeções súbitas da mistura líquida.
II. A destilação simples é o caso mais comum, em que se deseja separar um ou mais líquidos presentes em uma mistura. Nesse caso. usam-se as colunas de destilação.
III. A destilação heterogênea é empregada em preparações orgânicas quando se precisa remover um composto, contido em uma mistura sólida ou liquida, a temperaturas inferiores à de sua ebulição.
IV. A destilação a pressões reduzidas é utilizada quando se deseja destilar um líquido cuja temperatura de ebulição é inferior a 120 °C. Normalmente se realiza a operação próximo à pressão atmosférica.
V. Os frascos usados em um sistema submetido a alto vácuo devem ser adequados a suportar altas diferenças de pressão. Peças de vidro obtidas em moldes, como balões de fundo chato, erlenmeyers e kitassatos, oferecem perigo de colapsar durante a operação de destilação com bomba de vácuo.

Estão CORRETAS:

Uma grande parte dos aquecimentos feitos em laboratório são efetuados utilizando-se queimadores de gases combustíveis, sendo mais comumente utilizado o bico de Bunsen. Em relação às técnicas de aquecimento em laboratório, analise as assertivas e julgue V, para as verdadeiras, ou F, para as falsas.

( ) No bico de Bunsen, com o anel de ar primário parcialmente fechado, distinguem-se três zonas de chama: zona externa, zona intermediária e zona interna.
( ) O gás combustível utilizado no bico de Bunsen é geralmente o gás nitrogênio, conhecido como GNP.
( ) Dependendo do ponto da chama, a temperatura varia, podendo atingir 1.560 °C.
( ) Abrindo-se registro de ar, dá-se entrada de suficiente quantidade de O₂ (do ar), dando-se, na região intermediária, combustão mais acentuada dos gases, formando, além de CO, uma maior quantidade de CO₂ e H₂O, tornando, assim, a chama quase invisível.

Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, parênteses, na ordem em que aparecem?

Filtração é a operação de separação de um sólido de um liquido ou fluido no qual está suspenso, pela passagem do líquido ou fluido através de um meio poroso capaz de reter as partículas sólidas. Com base no exposto, relacione a Coluna 2 de acordo com a Coluna 1, associando o tipo de filtração com a sua correta descrição.

Coluna 1
(1) Filtração com funil de Buchner
(2) Filtração com cadinho de Gooch
(3) Filtração em cadinhos com placas porosas de vidro ou porcelana
(4) Filtração à quente

Coluna 2
( ) Quando a solubilidade permitir, esse tipo de filtração é preferível, por reduzir a viscosidade do líquido.
( ) Neste caso, o equipamento já possui o meio filtrante fundido ao corpo. Sofrem ataque das soluções alcalinas.
( ) É efetuada com sucção com auxílio de uma trompa de vácuo e Kitassato. No fundo do equipamento, sobre a placa plana perfurada é adaptado o disco de papel filtro molhado, aderido devido à sucção.
( ) É utilizado um equipamento de porcelana com fundo perfurado e efetuada com sucção e o meio filtrante é polpa de papel de filtro quantitativo ou amianto.

Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, os parênteses, na ordem em que aparecem? 

Uma solução é formada quando uma substância se dispersa uniformemente em outra. A capacidade das substâncias de formar soluções depende de dois fatores: (1) a tendência natural das substâncias de se misturar e se espalhar em volumes maiores, quando não são restringidas de alguma maneira; e (2) os tipos de interação intermolecular envolvidos no processo de solução. Considere uma solução com densidade de 0,876 g/mL, contendo 5,0 g de tolueno (C₇H₈) e 225 g de benzeno. Qual a concentração em quantidade de matéria da solução?

São agentes que desprendem oxigênio e favorecem a combustão. Podem inflamar substâncias combustíveis ou acelerar a propagação de incêndio. Qual o tipo de produto químico relatado no enunciado:

O peróxido de hidrogênio (H₂O₂) é um dos mais versáteis oxidantes existentes com diversas aplicações, tais como em tratamentos de efluentes, remediação de solos contaminados, atuação na indústria alimentícia, farmacêutica etc., podendo também estar presente em inúmeras reações biológicas. A síntese desse importante oxidante é geralmente lenta e de alto custo, sendo necessário o uso de catalisadores, que também podem causar a degradação do produto, ocasionando a sua decomposição. Considere a reação de decomposição do peróxido de hidrogênio, a seguir, e as respectivas entalpias de formação (∆H°_f).
Com base nos dados fornecidos, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a variação de entalpia (∆H°_r), em kJ/mol, para a reação de decomposição de 2 mols de peróxido de hidrogênio.

O “meme” a seguir foi retirado de uma rede social e faz uma ilustração fictícia sobre o comportamento dos elétrons na molécula de ácido clorídrico. 

(Disponível em: (Disponível em: <https://www.facebook.com/cienciaemmemes>. Acesso em: 24 jul. 2024.)
Sobre a molécula de ácido clorídrico (HCl), considere as afirmativas a seguir.
I. O hidrogênio, da família 1, e o cloro, da família 17, fazem ligação iônica entre si.
II. O HCl é polar, sendo que, em sua estrutura, os elétrons ficam mais atraídos para o átomo de Cl.
III. O HCl é ácido, segundo a teoria de Arrhenius, pois, ao ser dissolvido em água, libera H⁺.
IV. A distribuição eletrônica do átomo de Cl é 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.
Assinale a alternativa correta.

O grande consumo de aparelhos celulares, laptops e, mais recentemente, a introdução dos veículos elétricos no mercado nacional e internacional têm voltado a atenção dos pesquisadores para as baterias de íons lítio. O seu elevado potencial elétrico e baixo peso impulsionaram os estudos com esse tipo de bateria, desde 1970, que, na ocasião, se utilizava anodos de lítio metálico. Como o lítio no estado metálico é muito reativo, as primeiras baterias não se mostraram seguras; então, as baterias de íon-lítio têm sido desenvolvidas e aplicadas nos dispositivos eletrônicos e veículos elétricos. O lítio, no estado metálico, reage rapidamente com a água, formando hidróxido de lítio e gás hidrogênio, conforme a equação não balanceada a seguir.

Após balancear essa equação com os menores números inteiros possíveis, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a soma dos coeficientes estequiométricos dessa equação.

Isômeros são dois ou mais compostos diferentes, que apresentam a mesma fórmula molecular. Como exemplo de isômeros, temos os açúcares glicose e frutose, com fórmula molecular C₆H₁₂O₆, conforme ilustram as estruturas a seguir.

Com base nessas estruturas, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o tipo de isomeria que essas moléculas possuem.

Na temporada 11, episódio 5, da série televisiva “Os Simpsons”, após mudarem-se para uma fazenda antiga, Homer acorda feliz ao lado de Marge, como ilustra os quadrinhos a seguir. 

(Adaptado de: <https://www.kwai.com/discover/os-simpsons-homer-fazendeiro>. Acesso em: 4 jul. 2024.)
Embora essa cena seja fantasiosa, ela demonstra que a radioatividade, encarada como vilã na maioria das vezes, pode ser benéfica, quando utilizada, corretamente, em plantações e nos alimentos. Em relação à radioatividade, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.
( ) A radioatividade é um fenômeno nuclear. As reações nucleares são processos em que o núcleo de um átomo sofre alteração.
( ) As radiações α e β, são ondas eletromagnéticas, enquando a radição γ é formada por emissão de partículas pelos núcleos instáveis. 
( ) Com a emissão β do Bismuto, é obtido o núcleo do Polônio, conforme a equação a seguir.

( ) Um radionuclídeo, ao emitir radiação α, tem o número atômico aumentado em duas unidades e o número de massa, em quatro unidades.
( ) A radioatividade pode ser usada na medicina, para tratamento do câncer e diagnóstico de doenças, na agricultura, para esterilizar alimentos, entre outros.
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. 

Os dispositivos eletrônicos para fumar, ou cigarros eletrônicos, costumam conter ingredientes como propilenoglicol (PG) e glicerol (constituintes da base líquida), ilustrados a seguir, misturados com sabores concentrados e, opcionalmente, uma porcentagem variável de nicotina. 

Outras substâncias tóxicas também podem ser encontradas nesses dispositivos, como nitrosaminas, aldeídos, metais, compostos fenólicos, entre outros. Sobre os constituintes da base líquida, propilenoglicol (PG) e glicerol, considere as afirmativas a seguir.
I. Ambos, PG ou glicerol, podem ser adicionados à água pura para modificar suas propriedades coligativas, como ponto de fusão e ebulição.
II. As forças intermoleculares, que atuam para manter unidos, em uma mistura homogênea, PG e glicerol, são ligações de hidrogênio.
III. Considerando as estruturas de PG e glicerol, espera-se que o glicerol apresente menor ponto de ebulição, devido às forças dipolo instantâneo-dipolo induzido.
IV. Ambos, PG e glicerol, representam exemplos de estruturas orgânicas que contêm grupo funcional éter.
Assinale a alternativa correta.

Uma forma de cubos de gelo, com massa desprezível, contém 400 g de água a 20°C. ssinale a alternativa que apresenta, corretamente, a quantidade de calor liberado pela água para resfriá-la até 0°C e solidificá-la.
(Dados: calor específico da água: c = 1 cal/g°C e calor latente do gelo: L = 80 cal/g)

Um dos métodos utilizados para a despoluição ambiental, principalmente de águas residuais contendo corantes têxteis, fármacos e hormônios, é chamado Processo Oxidativo Avançado. Na equação química hipotética a seguir, é mostrada a degradação completa, em etapa única, do hormônio 17α-metiltestosterona (C₂₀H₃₀O₂), substância utilizada na piscicultura para a reversão sexual de peixes, empregando peróxido de hidrogênio na presença de luz UV e oxigênio a 25^◦C.


C₂₀H₃₀O₂(aq) + H₂O₂(aq) + 26O₂(g)     20CO₂(g)+16H₂O(l)

Na tabela, a seguir, são apresentados os dados experimentais obtidos durante a degradação de 17α-metiltestosterona.




Sobre cinética química, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor da constante de velocidade de degradação do hormônio 17α-metiltestosterona a 25^◦C.

A figura a seguir difunde a ideia de que um átomo, em seu estado gasoso, após receber energia suficiente, perde elétron e se ioniza, tornando-se positivo.

                                              

Essa propriedade, conhecida como energia de ionização, apresenta regularidade para os elementos da Tabela Periódica, com exceções. A ordem de crescimento da energia de ionização dos elementos da Tabela Periódica segue de baixo para cima nos 18 grupos e da esquerda para a direita nos 7 períodos. Com base nos conhecimentos sobre estrutura atômica e classificação periódica dos elementos, assinale, corretamente, o par de elementos que não segue regularidade periódica em relação à energia de ionização, na ordem em que é apresentado na alternativa.

Dados: número atômico (Z) Na =11; Mg =12; Be = 4; B =5; Al =13; Si = 14; K = 19; Ca =20; F = 9; Ne = 10

Para muitos processos naturais (evaporação de águas oceânicas, formação de gelo e micelas, tensão superficial, entre outros), a distribuição de íons na interface ar/água desempenha um papel importante. Em um trabalho publicado na revista Nature Chemistry, os autores descrevem o comportamento de diferentes íons na interface ar/solução, provenientes de solutos (eletrólitos) não voláteis, e mostram como os íons e moléculas de água podem estar presentes nestas interfaces, conforme figuras A e B.

                                               

Adaptado de: Yair Litman, Kuo-Yang Chiang, Takakazu Seki, Yuki Nagata, Mischa Bonn. Nature Chemistry.

volume16,2024.pp644–650.

Com relação às propriedades coligativas e considerando os solutos HC e NaCO₄ como não voláteis e 100% ionizável e dissociável, respectivamente, assinale a alternativa correta.

Economia circular é um conceito referente ao desenvolvimento econômico de um país que faz uso racional dos recursos naturais, implementa processos de ciclagem e otimiza etapas de fabricação.

No Brasil, um exemplo dessa economia é a cadeia de produção a partir da cana-de-açúcar. Entretanto, a possibilidade de produção de hidrogênio como combustível utilizando o etanol talvez tenha chegado ao ápice da eficiência dessa economia. Recentes pesquisas reportam que é possível produzir gás hidrogênio, de acordo com a reação química global a seguir, fazendo uso de reforma eletroquímica.

C₂H₅OH(l) + 3H₂O(l) ↔ 2CO₂(g) + 6H₂(g)

Estima-se que, numa célula de reforma eletroquímica, para cada 8,0 litros de etanol, é formado 1 Kg de hidrogênio, que pode ser utilizado como combustível verde em veículos automotores, indústrias, dentre outros. Com base nos conhecimentos sobre cálculo estequiométrico, assinale a alternativa que apresenta, correta e aproximadamente, o rendimento da reação de produção de gás hidrogênio a partir do etanol.

Dados: massa molar do etanol = 46,07 g/mol

             massa molar do gás hidrogênio = 2 g/mol

             Densidade do etanol = 0,7893 g/mL 

Em um trabalho publicado na revista Chemical Science, abordando o ordenamento das moléculas de água, os autores mostraram que a ordem/desordem entre as moléculas de água no gelo puro é influenciada, durante sua formação, pela pressão e taxa de resfriamento. Nesse experimento, foram obtidos o “gelo VI”, com maior desordem, assemelhando-se à água no estado líquido, e o “gelo XV”, com maior ordenamento intermolecular. Com base nesse experimento, nos conhecimentos sobre as propriedades dos líquidos e sólidos e termodinâmica química, considere as afirmativas a seguir.
I. Sob pressão de 1 atm, a água, comparada ao composto H2S, possui maior temperatura de ebulição.
II. A transição de fase da água do estado sólido para o estado líquido é um processo exotérmico.
III. Em ambos os gelos, as interações intermoleculares que prevalecem são do tipo íon-dipolo.
IV. O sistema constituído pelo “gelo XV” apresenta menor entropia que a do “gelo VI” na mesma temperatura e pressão.
Assinale a alternativa correta. 

É um derivado do petróleo, é um combustível relativamente seguro para transporte e armazenamento, é largamente utilizado por mecânicos para retirar o excesso de graxa e óleo das mãos: