Questões de Concurso Público SEDF 2017 para Professor de Educação Básica - Química 

Nos últimos anos, tem-se investido intensamente no aproveitamento do biogás gerado a partir da decomposição anaeróbica de resíduos orgânicos. O biogás é uma mistura constituída principalmente por CH₄(g) — na faixa de 60% a 80% em quantidade de matéria — e CO₂(g), além de pequenas quantidades de outros componentes. Para a maioria das aplicações, o biogás deve passar por uma etapa de purificação que visa remover contaminantes como, por exemplo, H₂S, H₂O e NH₃, além de reduzir o teor de CO₂ para algo em torno de 1% a 3% em quantidade de matéria. Após esse tratamento, o biogás costuma ser denominado biometano. Tendo como referência essas informações, julgue o item que se segue, com relação ao biogás e seus componentes. 
Considere que uma amostra de biometano seja constituída exclusivamente por CH₄ e CO₂, com concentração de CO₂ igual a 1,0% em quantidade de matéria. Nessa amostra, a concentração de CO₂, em porcentagem de massa, é superior a 2,0%.

A seguir, estão listados quatro métodos empregados para a separação de misturas de CH₄ e CO₂.

I Absorção por água pressurizada: baseia-se na maior solubilidade em água do CO₂.

II Criogenia: o resfriamento gradual da mistura faz que o componente com maior ponto de ebulição se liquefaça primeiro.

III Separação por membranas: o componente com menor diâmetro crítico apresenta maior capacidade de permeação.

IV Adsorção física seletiva do CO₂ por sólidos porosos, como os carbonos ativados: a presença de grupos funcionais básicos na superfície do adsorvente (como, por exemplo, os ilustrados na estrutura abaixo) favorece o processo.

Considerando os métodos apresentados, julgue o item subsequente.

O CO₂ é um óxido ácido que, ao se dissolver em água, pode com ela reagir para formar ácido carbônico, de acordo com a equação a seguir.

CO₂ + H₂O →  H₂CO₃

As cores brilhantes observadas durante a queima de fogos de artifício são geradas a partir de elementos metálicos presentes nos fogos. Por exemplo, sais de estrôncio, como o SrCrO₄, dão origem à luz vermelha; sais de cobre, como o Cu(NO₃)₂, à luz verde; sais de magnésio, como MgCl₂, à luz branca.

Sabendo que esse fenômeno pode ser explicado com base na estrutura eletrônica dos diferentes elementos metálicos, julgue o próximo item.

Entre os elementos metálicos citados (estrôncio, magnésio e cobre), o magnésio é o que apresenta menor energia de ionização.

O teor de grupos funcionais básicos em um carbono ativado foi determinado por titulação ácido-base, de acordo com o seguinte procedimento: 1,000 g da amostra de carbono ativado foi agitado por 24 h com 50,0 mL de uma solução padrão de HCl 0,1000 mol/L. Durante a agitação, os grupos básicos do material foram neutralizados pelo ácido. Após filtração, alíquotas de 10,0 mL da solução ácida remanescente foram tituladas com uma solução padrão de NaOH 0,100 mol/L. O teor de grupos básicos no carbono ativado foi, então, determinado a partir da diferença entre as concentrações inicial e final da solução ácida, considerando-se que essa diferença se deva à neutralização completa dos grupos básicos presentes na superfície da amostra de carbono ativado.

Considerando a situação descrita e a tabela apresentada, que contém faixas de viragem de diferentes indicadores, julgue o item subsequente. Se o volume gasto da solução padrão de NaOH tiver sido igual a 9,0 mL, então o teor de grupos funcionais básicos presentes na amostra é superior a 0,60 mmol/g.

O teor de grupos funcionais básicos em um carbono ativado foi determinado por titulação ácido-base, de acordo com o seguinte procedimento: 1,000 g da amostra de carbono ativado foi agitado por 24 h com 50,0 mL de uma solução padrão de HCl 0,1000 mol/L. Durante a agitação, os grupos básicos do material foram neutralizados pelo ácido. Após filtração, alíquotas de 10,0 mL da solução ácida remanescente foram tituladas com uma solução padrão de NaOH 0,100 mol/L. O teor de grupos básicos no carbono ativado foi, então, determinado a partir da diferença entre as concentrações inicial e final da solução ácida, considerando-se que essa diferença se deva à neutralização completa dos grupos básicos presentes na superfície da amostra de carbono ativado.

Considerando a situação descrita e a tabela apresentada, que contém faixas de viragem de diferentes indicadores, julgue o item subsequente. Em unidades de massa por volume, a concentração da solução de HCl 0,100 mol/L é superior à da solução padrão de NaOH 0,100 mol/L.