Em uma aula de graduação para estudantes do curso de Química, é solicitado que os alunos obtenham furfural a partir de resíduo de cravo da índia. Para isso, o resíduo é tratado com ácido, e o material é submetido a uma destilação simples, onde o destilado contém o material de interesse.

Para isolar o furfural, os alunos devem realizar uma extração líquido-líquido. Em um funil de separação, adiciona-se o destilado aquoso e, em seguida, o solvente orgânico, no caso diclorometano. Após leve agitação, o funil é deixado em repouso e duas fases se formam, como representado na figura a seguir:

Dados:

Densidade da água = 1g/cm³

Densidade do diclorometano = 1,33 g/cm³

Coeficiente de distribuição: K_D = Concentração_{fase orgânica}/Concentração_{fase aquosa} > 1

Sobre o procedimento descrito, qual das alternativas apresenta uma afirmação correta?

Em uma turma de Ensino Médio, o professor resolveu confeccionar uma bateria com materiais de baixo custo, para fins didáticos. Utilizando recipientes coletores, pregos galvanizados, pedaços de grafite e tintura de iodo contendo um pouco de iodeto de potássio, três células galvânicas foram montadas e associadas em série, como visto na figura abaixo:

Os alunos foram convidados a medir a tensão gerada pela bateria com auxílio de um multímetro.

DE ARAÚJO, Sayonara Maria Ferreira et al. Confecção de celas galvânicas com materiais de baixo custo para otimização de aulas sobre reações de oxirredução e eletroquímica no ensino médio. (Com adaptações).

Dados:

Potenciais de redução nas condições em que a bateria foi confeccionada:

I₃^- + 2e^- → 3I^- E = 0,53V

Zn⁺² + 2e^- → Zn E = -0,76V

Qual é o valor mais próximo do esperado para a bateria descrita?

Os gráficos abaixo são referentes a uma reação do tipo A → B + C.

No primeiro gráfico, temos a variação da concentração do reagente A em função do tempo de reação:

No segundo gráfico, temos a velocidade da reação em função do tempo:

Com base nos dois gráficos, o que é possível afirmar sobre a cinética da reação?

Em um laboratório químico, existem diversas vidrarias com diferentes funções e outras com funções similares, porém com diferentes níveis de precisão.

Assinale a alternativa que traz as vidrarias correspondentes à descrição a seguir:

São tubos calibrados que apresentam torneira, normalmente de teflon ou vidro. Capazes de dispensar volumes com precisão de acordo com a capacidade da vidraria.

Um químico observa que, durante a dissolução de um certo sal em água, o recipiente em que a solução está sendo preparada se resfria.

A explicação química mais coerente para esse fenômeno é:

O metano (CH₄) é um gás produzido durante o processo natural de digestão dos alimentos pelos rebanhos bovinos. A relevância desse gás, considerado fundamental na estratégia de mitigação do aquecimento global, se reflete no fato de o Brasil ter aderido ao Pacto Mundial do Metano na COP26, realizada na Escócia em 2021, se comprometendo a reduzir sua emissão.

Na combustão completa do metano, ele reage com oxigênio (O₂) e produz gás carbônico (CO₂) e água (H₂O).

Disponível em: <https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/73172252/nova-metodologia-mede-emissao-de-metano-em-reprodutores-bovinos#:~:text=equipamento%20no%20dorso),

Emiss%C3%A3o%20de%20metano%20%C3%A9%20decorrente%20do%20processo%20de%20digest%C3%A3o%20dos,digest%C3%A3o%20dos%20alimentos%20pelos%20animais>. (Com adaptações) Acesso em: 17 abr. 2024.

Dados:

Substância ΔH_f⁰ (KJmol^-1)

CH_4(g) -74,8

CO_2(g) -393,5

H₂O_(l) -285,8

Assinale a alternativa que apresenta o calor liberado pela combustão completa de oito gramas de gás metano.

Considere que a reação ocorre em condições padrão.

Qual das alternativas apresenta um procedimento correto em caso de exposição a um produto químico perigoso?

Sobre o armazenamento seguro de produtos químicos, é incorreto afirmar que:

Em um recipiente fechado, são adicionados hidrogênio e nitrogênio, ambos no estado gasoso. No recipiente são ajustadas as condições para que o material reaja segundo a equação abaixo:

K_eq

3H_2(g) + N_2(g) ⇄ 2NH_3(g)

Depois de atingido o equilíbrio, a concentração de hidrogênio (H_2(g)) é igual a 0,34 molL^-1, e a de amônia (NH_3(g)) é igual a 0,44 molL^-1.

Dados: K_eq = 6,1 mol^-2L²

Qual a concentração de nitrogênio (N_2(g)) no equilíbrio?

Algumas substâncias podem ser obtidas a partir de diferentes matérias-primas submetidas às mesmas condições.

O composto X, por exemplo, pode ser obtido a partir de um aldeído, um éster ou um ácido carboxílico, como representado na figura abaixo:

A alternativa que contém a representação estrutural do composto X é:

Um técnico necessita preparar uma solução contendo ácido clorídrico e ácido acético em mistura, com concentrações de 0,05 mol/L e 0,06 mol/L, respectivamente.

No laboratório, ele dispõe de água destilada e um balão volumétrico de 500 mL, além das demais vidrarias necessárias. No almoxarifado, ele dispõe de soluções cujos rótulos estão representados abaixo.

Dados:

Massa molar do ácido clorídrico: 36,5 g/mol

Massa molar do ácido acético: 60 g/mol

Qual das opções a seguir apresenta os volumes corretos de cada ácido que o técnico deve usar para que obtenha a solução de que precisa?

O brometo de pinavério, cuja estrutura está representada abaixo, tem efeitos antiespasmódicos no músculo liso gastrointestinal e pode aliviar os principais sintomas da síndrome do intestino irritável. Esse medicamento é comercializado em comprimidos contendo 100 mg do princípio ativo.

Um analista dissolve completamente um comprimido de brometo de pinavério obtendo 200 mL de solução, depois toma 50 mL desse material e trata com solução de nitrato de prata, gerando massa de brometo de prata que se precipita no recipiente.

BOR, Serhat et al. Efficacy of pinaverium bromide in the treatment of irritable bowel syndrome: a systematic review and meta-analysis. Therapeutic advances in gastroenterology, v. 14, p. 17562848211033740, 2021. (usado com adaptações).

Dados:

Massa molar do brometo de pinavério: 591 g/mol

Massa molar do brometo de prata: 188 g/mol

Desconsiderando possíveis interferentes e impurezas e considerando que o nitrato de prata está em excesso, qual das alternativas é a mais próxima da massa de brometo de prata que foi formada?

Nos procedimentos de lavagens de vidrarias de laboratório, é comum incluir uma etapa de enxágue com um solvente que elimine tinta de canetas ou outros componentes com baixa solubilidade em água. O técnico do laboratório de Química Geral costuma usar etanol 92% (álcool etílico) nesse processo, mas está sem o produto, pois as entregas das compras atrasaram. Contudo ele possui as seguintes opções com boas quantidades no almoxarifado:

ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 7 ed. Porto Alegre: Bookman, 2018. (material do professor, usado com adaptações)

Querendo o técnico usar um composto similar, quais opções disponíveis no almoxarifado apresentam a mesma função orgânica e, portanto, poderiam ser consideradas para substituir o etanol de lavagem?

A composição indicada nos rótulos aponta que o frasco 1 contém uma substância ácida, a solução do frasco 2 apresenta um sal neutro enquanto a solução do frasco 3 apresenta uma substância de caráter básico.

Dentre as alternativas, qual apresenta uma substância ácida, neutra e básica, respectivamente, de acordo com a teoria ácido-base de Bronsted?

O técnico separou 200 ml de cada frasco para analisar. Após análise, o frasco 3 indicou uma concentração de 4,3mol L^-1 de KOH e a ausência de contaminantes, podendo apenas neutralizar e descartar a solução na pia. Dentre as opções disponíveis e menos dispendiosas, o técnico optou por um resíduo de HCl 1,5 mol L^-1 que tinha sido gerado e que também precisava ser descartado.

Considerando os volumes e as concentrações apresentados, qual alternativa apresenta o volume mais próximo do necessário para neutralizar totalmente os 11 litros restantes da solução de KOH?

Uma das propriedades relevantes dessas soluções que deve ser confirmada é o pH, que indicaria se a solução é ácida, neutra ou básica, como se espera para os frascos 1, 2 e 3, respectivamente. Essa medida de acidez e basicidade pode ser feita, qualitativa ou quantitativamente, no laboratório de Química usando diferentes equipamentos, vidrarias e/ou reagentes.

Das alternativas abaixo, qual apresenta as três possibilidades adequadas para estimar o pH das soluções?

Uma das teorias ácido-base mais conhecidas refere-se aos conceitos de Bronsted-Lowry, em que ácido é definido como doador de prótons H⁺, ao passo que as bases são as receptoras de prótons, independente de possuir ou não íons hidroxila. Assim, uma reação ácido-base é uma reação em que há a transferência de um próton de uma espécie a outra, gerando, portanto, duas novas substâncias com caráter ácido e básico, que chamamos de par ácido-base conjugado.

Dessa forma, na equação representada abaixo:

HNO₃(aq)+HPO₄^2-(aq)NO^–(aq)+H₂PO₄^–(aq)

qual é o ácido conjugado e a base conjugada, respectivamente?

Um dos tipos de extintores existentes é de CO₂, preenchido por esse gás pressurizado. De forma simplificada, ele age diminuindo a concentração de oxigênio e assim extinguindo a chama, além de contribuir para o abaixamento da temperatura pela expansão do gás. Por conta disso, o manuseio desse extintor desse ser feito com cautela, pois esse gás atinge baixas temperaturas ao ser liberado.

Se um extintor operasse com as condições fictícias a seguir: 2kg de CO₂, com um volume de gás pressurizado de 2,5L, operando a uma pressão de 27 MPa, qual temperatura em graus Celsius, o gás deve atingir ao ser liberado?

Disponível em: <https://www.extintoresporto.pt/conheca-o-extintor-co2-e-para-que-serve#:~:text=O%20difusor%20tem%20uma%20dupla,segura%20direcionada%20para%20as%20chamas.&text=No%20extintor%20de%20CO2%2C%20existe,do%20volume%20interno%20do%20recipiente>. (Com adaptações).

Acesso em: 17 abr. 2024.

Considere que o gás se comporta como um gás ideal; utilize R = 8,3 cm³ MPa K⁻¹ mol⁻¹; considere a relação Temp (K) = Temp (°C) + 273.

Um técnico do laboratório de Química encontrou um frasco sem rótulo com um metal desconhecido. Para descobrir que metal era esse, ele reagiu o mesmo com ácido clorídrico, obtendo a formação do gás hidrogênio, segundo a equação: M(s)+xHCl(aq)→MClx(aq)+H₂(g)

Assim, ele montou um sistema para coletar o gás formado e utilizou um pedaço de metal de 0,09 g na reação; a temperatura ambiente era de 22ºC e a pressão atmosférica na cidade era de 0,91 atm. O técnico recolheu, no sistema montado, 36,5mL de gás hidrogênio.

Utilizando a equação dos gases ideais (p.V=n.R.T) e a fórmula da massa molar (MM=m/n), responda que metal deve ser esse.

Dados: T(K) = T(°C) +273. Constante dos gases (R) = 0,0821 L atm Mol^-1 K^-1 ou 8,206 x 10⁻⁵ m³ atm K⁻¹ mol⁻¹ ou 8,314 cm³ MPa K⁻¹ mol⁻¹ ou 8,314 L kPa K⁻¹ mol⁻¹.