Questões de Concurso Para itaipu binacional

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Q3918044 Química
A espectroscopia no infravermelho é uma poderosa ferramenta para identificação de compostos, especialmente orgânicos. A atribuição da presença de tipos de cadeias carbônicas e grupos funcionais é possível a partir do modelo de modos vibracionais de simetria, uma vez que esses modos apresentam frequências e formatos de bandas típicos no espectro. A seguir, é mostrado um espectro de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) de um composto orgânico. 


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O espectro FTIR apresentado é atribuído a qual molécula orgânica?  
Alternativas
Q3918043 Engenharia Química e Química Industrial
Na cromatografia gasosa, uma amostra de uma mistura que se quer analisar é injetada no instrumento e entra em uma corrente de gás, chamada de fase móvel, que transporta essa amostra para a coluna de separação. Os componentes são separados dentro dessa coluna, e o detector mede a quantidade dos componentes que saem da coluna. A separação dentro da coluna se dá por dois parâmetros: (i) efeito da volatilidade dos compostos, em que os mais voláteis tendem a passar mais tempo na fase móvel e têm um menor tempo de retenção; (ii) efeito da polaridade, em que os compostos de maior polaridade tendem a interagir mais fortemente quando utilizada coluna constituída de material cuja superfície possui natureza polar e têm maior tempo de retenção. Considere uma amostra constituída de uma mistura dos compostos I a V, cujas estruturas são mostradas na figura a seguir. Essa amostra foi injetada num instrumento que possui uma coluna de sílica.



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A sequência da saída dos compostos, do menor ao maior tempo de retenção, é:  
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Q3918042 Química
Quando o oxigênio líquido é derramado entre dois polos de um ímã, ele fica aprisionado, evidenciando o seu paramagnetismo. A Teoria do Orbital Molecular (TOM) ganhou grande aceitação na ciência por explicar justamente essa propriedade, o que a Teoria da Ligação de Valência (TLV) é incapaz de fazer, uma vez que, ao considerar a estrutura de Lewis, coloca os elétrons emparelhados numa dupla ligação entre os dois átomos de oxigênio. Na TOM, cada estado é descrito por um termo espectroscópico, que simplificadamente é um símbolo dado pela notação 2S+1Λ, em que S é spin total e Λ é o momento angular orbital, atribuindo-se Σ, Π e Δ para momentos iguais a 0, 1 e 2, respectivamente. O momento angular orbital de um elétron em um orbital molecular é dado por λ = |ml|, em que ml é o número quântico magnético. Para o orbital σ, λ = 0 e para orbital π, λ = 1.

A molécula de oxigênio molecular no seu estado fundamental possuirá os elétrons de valência e termo espectroscópico, respectivamente, iguais a: 
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Q3918041 Química
Compostos inter-halogênios são formados por dois ou mais átomos diferentes de elementos pertencentes ao grupo XVII. Em sua maioria, esses compostos são binários, e suas fórmulas são geralmente XYn, em que n varia de 1 a 7. O átomo Y é o mais eletronegativo e assume NOX −1. A ligação química pode ser descrita pela Teoria de Ligação de Valência, e as geometrias podem ser previstas pelo modelo de Repulsão de Pares de Elétrons da Camada de Valência (conhecida pela sigla em inglês VSEPR). O trifluoreto de cloro apresenta-se como um gás incolor com odor irritante. Bastante reativo, é suscetível a hidrólise e, em contato com materiais orgânicos, pode resultar em ignição espontânea. É corrosivo para metais e tecidos e, sob calor intenso, o recipiente pode romper-se violentamente e ser projetado como um foguete.

Com base nas informações do texto, quais são a geometria molecular e a hibridação de orbitais atômicos do átomo central da molécula inter-halogênio mencionada? 
Alternativas
Q3918040 Engenharia Química e Química Industrial
O prêmio Nobel de Química de 2025 foi destinado a três pesquisadores pelas suas contribuições à área de redes metalorgânicas (Metal-Organic Framework – MOF). Esses materiais são promissores em diversas aplicações, como captura de CO2 e água da atmosfera, catálise e armazenamento de hidrogênio verde. A síntese desses materiais é relativamente simples; por exemplo, um MOF pode ser preparado ao misturar AlCl3.6H2O com ácido 3,5-pirazoldicarboxílico (H2DPC, estrutura mostrada na figura) na proporção 1:2 em água e colocado em autoclave a 180 °C por 12 horas. A reação é determinada por controle termodinâmico, isto é, as interações ácido-base de Lewis direcionam o produto. Ao término, são obtidas as redes estendidas, cristalinas, porosas, bastante estáveis e insolúveis do MOF. 


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O material mencionado no texto é produzido graças às interações entre: 
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Q3918039 Engenharia Química e Química Industrial
A crioterapia é largamente utilizada por atletas para recuperação muscular. Atualmente, existem no mercado compressas de gelo instantâneas que se baseiam no processo endotérmico da dissolução de nitrato de amônio (NH4NO3, M = 80 g mol–1) em água (capacidade térmica específica c = 4,2 J g–1 K–1). Essas compressas são bolsas descartáveis, normalmente de tecido de polipropileno, que contêm inicialmente, em compartimentos separados, água e o sal de amônio, que, quando misturados, atingem a temperatura de até 0 ºC. A entalpia de dissolução do nitrato de amônio é um processo que está relacionado à entalpia de rede cristalina (ΔlatH = −646 kJ mol–1) e a entalpias de hidratação do cátion (ΔhidH = −307 kJ mol–1) e do ânion (ΔhidH = −313 kJ mol–1). Uma compressa possui uma certa massa de sal de amônio e 200 g de água e está inicialmente a 20 ºC.

Para que a temperatura da compressa atinja 0 ºC (considerando que não há trocas de calor com o tecido nem com o exterior), a massa, em gramas, de sal de amônio no compartimento deve ser mais próxima de:  
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Q3918038 Química
Soluções-tampão são muito empregadas em laboratório, uma vez que são capazes de resistir a mudanças de pH quando ácidos ou bases são adicionados, permitindo maior controle sobre variáveis experimentais. O tampão ácido acético (CH3CO2H, M = 60 g mol–1, Ka = 1,8 x 10–5, pKa = 4,74) / acetato (NaCH3CO2, M = 82 g mol–1) é bastante utilizado quando se deseja fixar o pH do meio em faixa ácida.
Deseja-se preparar 250 mL de uma solução com pH = 5,74. Para tanto, foram adicionados 10,3 g de acetato de sódio no balão de 250 mL. Para se ter a solução de pH desejado, qual é o volume mais próximo de ácido acético glacial que deve ser adicionado no balão antes de preenchê-lo com água?
Dados: Ácido acético glacial: densidade = 1 g mL–1, pureza = 97%. 
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Q3918037 Química
O limoneno, estrutura ilustrada a seguir, é o principal componente do óleo essencial das cascas de frutas cítricas e é utilizado como fragrância na indústria alimentícia, solvente e precursor de outras moléculas. Ele possui um isômero, que tem propriedades físicas – como temperatura de ebulição, densidade e índice de refração – idênticas à molécula ilustrada e que é comumente associada em livros didáticos ao aroma de limão, enquanto a molécula desenhada seria responsável pelo aroma de tangerina. No entanto, um artigo no Journal of Chemical Education de 2021 afirma que essa informação deriva da repetida citação de uma publicação de 1971, que não se comprova experimentalmente.  







Kvittingen, L. Sjursnes, B.J., Schmid, R. Limonene in Citrus: A String of Unchecked Literature Citings? J. Chem. Educ. 2021, 98, 11, 3600–3607. Disponível em https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.1c00363.  
O isômero da molécula desenhada, que é mencionado no texto, recebe o prefixo na nomenclatura referente à configuração: 
Alternativas
Q3918036 Química
O limoneno, estrutura ilustrada a seguir, é o principal componente do óleo essencial das cascas de frutas cítricas e é utilizado como fragrância na indústria alimentícia, solvente e precursor de outras moléculas. Ele possui um isômero, que tem propriedades físicas – como temperatura de ebulição, densidade e índice de refração – idênticas à molécula ilustrada e que é comumente associada em livros didáticos ao aroma de limão, enquanto a molécula desenhada seria responsável pelo aroma de tangerina. No entanto, um artigo no Journal of Chemical Education de 2021 afirma que essa informação deriva da repetida citação de uma publicação de 1971, que não se comprova experimentalmente.  







Kvittingen, L. Sjursnes, B.J., Schmid, R. Limonene in Citrus: A String of Unchecked Literature Citings? J. Chem. Educ. 2021, 98, 11, 3600–3607. Disponível em https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.1c00363.  
O nome preferencial dessa molécula, recomendado pela IUPAC, é: 
Alternativas
Q3918035 Química
A alta demanda por cobre, impulsionada pela eletrificação de carros e intensa produção de componentes eletrônicos, tem criado escassez do material e alta de preços. A obtenção de cobre metálico a partir de seu minério não requer grande quantidade de energia e pode ser alcançada pela redução do seu óxido por monóxido de carbono. A redução de óxido de cobre (II) passa pelo intermediário óxido de cobre (I) até chegar a cobre metálico. Considere as seguintes equações químicas e correspondentes entalpias de reação:  

2 Cu + ½ O2 → Cu2O              ΔH = −170 kJ Cu2O + ½ O2 → 2 CuO           ΔH = 16 kJ CO + ½ O2 → CO2                      ΔH = −283 kJ  


Utilizando monóxido de carbono como redutor, qual é o valor de entalpia mais próximo para a redução de 1 mol de óxido de cobre (II) a cobre?
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Q3918034 Engenharia Química e Química Industrial
O cloreto de lítio é um importante material utilizado na indústria como precursor de lítio metálico e outros sais e óxidos empregados na fabricação de baterias para veículos elétricos, smartphones etc. A energia de rede é um parâmetro fundamental que define várias das propriedades químicas de sais. Esse parâmetro pode ser calculado indiretamente por meio de valores de entalpia experimentais de reações auxiliares. A seguir, são fornecidos alguns dados termodinâmicos de reações auxiliares para se determinar a energia de rede do cloreto de lítio. 

Entalpia de formação do cloreto de lítio: −408 kJ mol–1 Entalpia de formação do cloreto gasoso: −233 kJ mol–1 Entalpia de formação do cloreto aquoso: −167 kJ mol–1 Entalpia de formação do Li+ aquoso: −278 kJ mol–1 1ª Energia de ionização do lítio: 513 kJ mol–1 Afinidade eletrônica do cloro: 348 kJ mol–1 Entalpia de atomização do lítio: 159 kJ mol–1 Entalpia de atomização do cloro: 121 kJ mol–1


Conforme os dados fornecidos, o valor de energia de rede do sal mencionado é mais próximo de: 
Alternativas
Q3918033 Química
A manutenção de aquários e lagos ornamentais requer cuidados com a qualidade da água. Para o uso de água da rede de saneamento, muitas vezes é necessária a remoção de cloro e cloraminas, que podem levar à morte de peixes e outros animais, ou mesmo prejudicar o desenvolvimento da biota. Essa remoção pode ser realizada com o uso de condicionadores baseados em tiossulfato de sódio (Na2S2O3), que reage de forma espontânea com cloro e cloroaminas para gerar espécies químicas inofensivas. No caso da reação com cloroaminas, esses condicionadores possuem também aditivos que neutralizam a amônia produzida na reação. Considere a remoção de cloro de uma amostra e os diagramas de Latimer a seguir. 


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A reação, que provoca o condicionamento da água da rede de saneamento própria para uso, possui a diferença de potencial padrão de: 
Alternativas
Q3918032 Engenharia Química e Química Industrial
Atualmente, existe uma grande procura por novas tecnologias de conversão de energia. As células a combustível de metanol direto (DMFCs) são uma promissora tecnologia em que a principal vantagem é a operação em baixa temperatura e a facilidade de transporte do combustível. Essas células utilizam uma solução de metanol (3 mol L–1) que reage em uma camada catalítica para formar dióxido de carbono. A água é consumida no ânodo, e os íons H+ são transportados através da membrana de troca de prótons até o cátodo, onde reagem com o oxigênio para produzir água. A seguir são mostradas as equações das semirreações desse processo. Os elétrons são transportados por meio de um circuito externo do ânodo para o cátodo, fornecendo energia aos dispositivos conectados.  

CH3OH + H2O → 6 H+ + 6 e + CO2 (ânodo) O2 + 4 H+ + 4 e → 2 H2O (cátodo) 

Devido às características de operação e restrições, essas células operam com potências de saída da ordem de 0,3 kW. Para um sistema projetado para fornecer 24 V, a corrente que passa pelo circuito é de 12,5 A.
Dado: ℱ = 96.500 C mol–1.
Considerando que o sistema acima descrito opere por um período de 100 horas, qual é o valor mais próximo do volume, em litros, de solução de metanol consumido? 
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Q3918031 Química
O éster diisononílico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (DINC) é um importante plastificante não baseado em ftalatos, usado na fabricação de artigos de plástico flexíveis em áreas de aplicação sensíveis, como brinquedos, dispositivos médicos e embalagens de alimentos. Esse composto pode ser obtido por uma sequência de reações, que parte do ácido fumárico (ácido 2-butenodióico, M = 116 g mol–1) para formar um derivado do ciclohexeno na etapa I, cujo rendimento é de 80%, seguida de hidrogenação obtida de forma quantitativa e, por fim, esterificação com 1-nonanol (M = 144 g mol–1), com rendimento de 90%, conforme mostrado no esquema a seguir.  






Dados: Massa molar (g mol–1): C = 12, O = 16, H = 1.  
Uma síntese foi realizada nas condições descritas no texto, partindo-se de 2,3 kg de ácido fumárico e excesso do reagente A. A massa obtida de DINC foi mais próxima de: 
Alternativas
Q3918030 Química
O éster diisononílico do ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (DINC) é um importante plastificante não baseado em ftalatos, usado na fabricação de artigos de plástico flexíveis em áreas de aplicação sensíveis, como brinquedos, dispositivos médicos e embalagens de alimentos. Esse composto pode ser obtido por uma sequência de reações, que parte do ácido fumárico (ácido 2-butenodióico, M = 116 g mol–1) para formar um derivado do ciclohexeno na etapa I, cujo rendimento é de 80%, seguida de hidrogenação obtida de forma quantitativa e, por fim, esterificação com 1-nonanol (M = 144 g mol–1), com rendimento de 90%, conforme mostrado no esquema a seguir.  






Dados: Massa molar (g mol–1): C = 12, O = 16, H = 1.  
O reagente A que aparece na etapa I do processo é:  
Alternativas
Q3918029 Química
O eletrodo de referência prata-cloreto de prata é amplamente usado em medidas eletroquímicas, por exemplo, em sistemas de controle de corrosão por proteção catódica em ambientes costeiros, e é uma alternativa aos eletrodos de calomelano, que têm riscos ambientais. Ele consiste em um fio de prata recoberto por uma fina camada de cloreto de prata mergulhado numa solução eletrolítica. Para que o potencial de eletrodo não varie, a concentração de íons prata deve ser constante. Considere que um fio é recoberto por uma camada de 1,0 mg de cloreto de prata e está imerso em 0,1 mL de uma solução 3 mol L–1 de cloreto de sódio.
Dados: Massas molares (g mol–1): Ag = 107; Cl = 35,5. KPS (AgCl) = 1,8 x 10–10.

Na situação descrita, a concentração de prata, em mol L–1, na solução é de:  
Alternativas
Q3918028 Engenharia Química e Química Industrial
O diagrama de Hommel (NFPA 704) é constituído de quatro regiões identificadas pelas cores vermelho (inflamabilidade), azul (risco à saúde), amarelo (reatividade) e branco (riscos específicos) e números que variam de 0 (nenhum risco) a 4 (risco extremo). Esse código é usado para informar de maneira simples e objetiva os riscos oferecidos pelos materiais. Desse modo, o profissional define quais precauções deve tomar e os EPIs que deve usar, além de quais procedimentos devem ser realizados em um acidente. Considere o manuseio de acetona, ácido sulfúrico e tolueno.
Os valores associados às regiões vermelha e azul nos diagramas desses três materiais são, respectivamente:  
Alternativas
Q3918027 Engenharia Química e Química Industrial
Para análise da qualidade de águas, um dos mais importantes parâmetros é a dureza total (GH). Os testes comerciais se baseiam na análise colorimétrica, e a maioria deles utiliza o método de titulação complexométrica empregando negro de eriocromo T, que atua também como indicador, e edta (H4edta = ácido etilenodiaminatetraacético, M = 292 g mol–1) em meio de tampão pH 10. A solução do ânion do eriocromo T possui cor azul quando livre e se converte em rosa/vermelho ao ser complexada com Ca2+. Já o complexo metálico com edta é mais estável que com o eriocromo T. Assim, ao adicionar este ligante, o ânion eriocromo T é deslocado, conforme ilustrado nas duas equações de equilíbrio a seguir. No ponto de viragem, o excesso de edta promove a conversão da cor da solução em azul.  


(eriocromo T)2– + Ca2+ ⇌ [Ca(eriocromo T)] (I)
[Ca(eriocromo T)] + edta4– ⇌ [Ca(edta)]2– + (eriocromo T)2– (II)  



Os testes de dureza são ajustados para que o operador separe uma amostra de 5 mL da água a ser analisada, adicione uma quantidade certa de indicador e tampão e, por fim, adicione gota a gota a solução de edta até o ponto de viragem. A quantidade de gotas corresponde a quantas unidades de dGH a amostra possui. Cada gota possui um volume de 0,05 mL. Águas moles apresentam valores de até 70 dGH, enquanto acima de 200 dGH são consideradas águas duras. Cada unidade de dGH corresponde a 17,9 ppm de carbonato de cálcio (M = 100 g mol–1).  
Ao realizar esse teste, o profissional constatou que a solução de edta havia acabado. Para não ter que adquirir outro teste comercial, ele resolve preparar 40 mL de uma nova solução titulante com o que tinha disponível no laboratório. O valor de massa, em gramas, de edta necessária para preparar a nova solução titulante é mais próximo de: 
Alternativas
Q3918026 Engenharia Química e Química Industrial
Para análise da qualidade de águas, um dos mais importantes parâmetros é a dureza total (GH). Os testes comerciais se baseiam na análise colorimétrica, e a maioria deles utiliza o método de titulação complexométrica empregando negro de eriocromo T, que atua também como indicador, e edta (H4edta = ácido etilenodiaminatetraacético, M = 292 g mol–1) em meio de tampão pH 10. A solução do ânion do eriocromo T possui cor azul quando livre e se converte em rosa/vermelho ao ser complexada com Ca2+. Já o complexo metálico com edta é mais estável que com o eriocromo T. Assim, ao adicionar este ligante, o ânion eriocromo T é deslocado, conforme ilustrado nas duas equações de equilíbrio a seguir. No ponto de viragem, o excesso de edta promove a conversão da cor da solução em azul.  


(eriocromo T)2– + Ca2+ ⇌ [Ca(eriocromo T)] (I)
[Ca(eriocromo T)] + edta4– ⇌ [Ca(edta)]2– + (eriocromo T)2– (II)  



Os testes de dureza são ajustados para que o operador separe uma amostra de 5 mL da água a ser analisada, adicione uma quantidade certa de indicador e tampão e, por fim, adicione gota a gota a solução de edta até o ponto de viragem. A quantidade de gotas corresponde a quantas unidades de dGH a amostra possui. Cada gota possui um volume de 0,05 mL. Águas moles apresentam valores de até 70 dGH, enquanto acima de 200 dGH são consideradas águas duras. Cada unidade de dGH corresponde a 17,9 ppm de carbonato de cálcio (M = 100 g mol–1).  
Após o término do teste, ao adicionar mais indicador, o que ocorre no sistema?  
Alternativas
Q3918025 Química
Recentemente, cientistas identificaram na Antártida as mais antigas bolhas de ar já descobertas, presas no gelo a profundidades entre 100 e 200 metros. A datação dessas amostras foi realizada por meio de medidas de isótopos de argônio. O argônio possui 26 isótopos conhecidos. Na atmosfera, o 40Ar compõe 99,6% do argônio natural. O isótopo radioativo de maior tempo de meia-vida é o 39Ar, com aproximadamente 300 anos.
Uma amostra, que foi datada de 3000 anos, deve apresentar, em relação à quantidade inicial (m0), uma quantidade desse isótopo radioativo de maior tempo de meia-vida igual a:  
Alternativas
Respostas
1: E
2: B
3: C
4: C
5: A
6: D
7: B
8: E
9: E
10: A
11: A
12: B
13: A
14: B
15: C
16: A
17: D
18: B
19: B
20: D