Questões de Concurso Para químico

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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? 
Alternativas
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
Q3918024 Química
Em 1999, o Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (EUA) anunciou a descoberta dos elementos superpesados de números atômicos 116 e 118. Porém, mais tarde, descobriu-se que as evidências haviam sido forjadas por um de seus cientistas, e o trabalho científico teve que ser retratado. Um ano depois, pesquisadores do Centro Conjunto Internacional de Pesquisa Nuclear, na Rússia, liderados por Yuri Oganessian, em parceria com Laboratório Nacional Lawrence Livermore nos EUA, descobriram esses dois novos elementos, os quais foram nomeados livermório (116Lv) e oganésson (118Og), em homenagem ao laboratório e ao pesquisador líder, respectivamente. Og é atualmente o último elemento da tabela periódica. Ambos os elementos superpesados foram sintetizados por meio do bombardeamento de elementos actinídeos (An) por íons do isótopo Ca-48, conforme esquemas I e II. O Og também decai radioativamente e produz Lv, como mostrado no esquema III. 


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Nos esquemas, os actinídeos An’ e An” e as partículas x e y são, respectivamente:  
Alternativas
Q3918023 Engenharia Química e Química Industrial
Um químico recém-contratado em uma empresa encontrou no laboratório balões volumétricos de 250 mL, os quais estavam rotulados como: i) resíduo contendo acetona; ii) resíduo contendo ácido acético; iii) resíduo contendo ácido nítrico; iv) resíduo contendo cloreto férrico; v) resíduo contendo peróxido de hidrogênio. A fim de encaminhar esses resíduos de maneira correta (separando aquosos, metais pesados, organoclorados etc.) e segura, o profissional irá transferir os conteúdos para bombonas plásticas de modo a descartá-los e liberar os balões volumétricos para uso. Para tanto, o profissional decidiu usar quatro bombonas diferentes:  
Alternativas
Q3918022 Engenharia Química e Química Industrial
Pesquisadores do Instituto de Química da Unesp criaram um método prático, rápido e barato para identificar falsificação de combustíveis e bebidas. Esse teste foi amplamente divulgado pela imprensa em função dos casos de intoxicação por metanol em bebidas e da adulteração de combustível em postos. O teste se baseia no método colorimétrico, em que um sal é adicionado à amostra. Caso haja metanol, o sal converte o metanol em formol. Em seguida, é adicionado o revelador, ácido cromotrópico, que reage com formol para formar um composto de cor púrpura. Um sistema baseado nesse método gerou a paleta de cores em função do teor de metanol, mostrada no quadro a seguir.  


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Para simular uma contaminação, um investigador usou uma garrafa de vidro vazia e seca, de 750 mL, com massa de 348,0 g. Essa garrafa foi enxaguada por dentro com etanol combustível adulterado com 50% de metanol. Após verter o conteúdo do enxágue, a massa da garrafa molhada foi de 350,4 g. A garrafa foi então preenchida com etanol de laboratório padrão para análise até completar 750 mL. Por fim, uma alíquota do conteúdo da garrafa foi submetida ao teste.
Dados: Densidade etanol = densidade metanol = 0,79 g mol–1.
Considerando a simulação descrita no texto, o teste de análise deve resultar em qual cor? 
Alternativas
Q3918021 Química
Em 2025 houve um aumento muito grande de casos de intoxicação por metanol, especialmente no estado de São Paulo. Os sintomas da intoxicação aparecem em até 12 horas, e a substância age na medula e no cérebro, causando confusão mental, lesão no nervo óptico, acidose no sangue e respiratória. Com a ingestão do metanol, em vez de metabolizá-lo em substâncias facilmente processadas, o fígado o converte em compostos ainda mais perigosos, capazes de provocar cegueira e de levar à morte, como o formaldeído e o ácido fórmico.
A qual classe pertence a reação mencionada no texto, que converte o metanol em compostos mais perigosos?  
Alternativas
Q3918020 Química
Além de alcaloides, muitas plantas são tóxicas por conter oxalato de cálcio (M = 128 g mol–1). As beladonas e a comigo-ninguém-pode são altamente tóxicas devido à presença desse composto na forma cristalina de ráfides (agulhas), que são perfurantes. Quando em contato com a pele e/ou mucosas, podem causar lesões e, em casos mais sérios, asfixia, podendo levar a óbito devido à obstrução das vias aéreas. No entanto, outras folhas, como espinafre, são ricas em oxalato, mas nesse caso o composto se encontra na forma cristalina de drusas e prismas pequenos, que não são tóxicos. 
Uma amostra de 10 g de folhas secas de espinafre foi tratada com ácido para extração de todo o oxalato. O extrato foi diluído em 20 mL de solução, que foi titulada com 17 mL de solução de permanganato de potássio 0,02 mol L–1. A equação da reação envolvida é:

5 C2O4 2−(aq) + 2 MnO4 (aq) + 16 H+(aq) → 10 CO2(g) + 2 Mn2+(aq) + 8H2O(l)

Considerando os dados descritos da análise, a quantidade de oxalato, em miligramas, por 100 g de folha seca, é mais próxima de:  
Alternativas
Q3918019 Química
Além de alcaloides, muitas plantas são tóxicas por conter oxalato de cálcio (M = 128 g mol–1). As beladonas e a comigo-ninguém-pode são altamente tóxicas devido à presença desse composto na forma cristalina de ráfides (agulhas), que são perfurantes. Quando em contato com a pele e/ou mucosas, podem causar lesões e, em casos mais sérios, asfixia, podendo levar a óbito devido à obstrução das vias aéreas. No entanto, outras folhas, como espinafre, são ricas em oxalato, mas nesse caso o composto se encontra na forma cristalina de drusas e prismas pequenos, que não são tóxicos. 
Quais tipos de ligações estão presentes no composto oxalato de cálcio, cuja estrutura é mostrada a seguir?

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Alternativas
Q3918018 Química
Conhecido como “falsa couve”, o caso recente de pessoas que ingeriram uma espécie venenosa de folha de seu jardim reacendeu o alerta sobre os perigos de plantas comuns de jardim. As pessoas foram intoxicadas por ingerir folhas de Nicotiana glauca, que são similares às da couve, mas que contêm alcaloides tóxicos, que atacam o sistema nervoso, dentre os quais se destaca a anabasina. Outras plantas ornamentais comuns em jardim, como beladonas e lírio trombeta, também contêm alcaloides, como a atropina, e sua ingestão pode provocar convulsões e até parada respiratória. As estruturas da anabasina e da atropina são:  


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Qual função orgânica é comum nos compostos tóxicos mencionados no texto? 
Alternativas
Q3918017 Química
Os lantanídeos (Ln) estão sendo considerados estratégicos para as economias, devido às diversas aplicações em tecnologias aeroespaciais, de defesa, energia, telecomunicações, eletrônica e transporte. Esses elementos estão contidos no bloco f da tabela periódica e localizados na coluna do grupo 3, na família dos metais de transição junto com escândio e ítrio, apesar de haver divergências entre os cientistas sobre a presença dos lantanídeos nesse grupo. De todo modo, esse grupo da tabela corresponde ao das terras raras, uma vez que escândio e ítrio são encontrados nos mesmos minérios que os lantanídeos. Quando formam compostos minerais, os cátions de todos elementos do grupo 3 possuem o estado de oxidação +3. O Brasil possui a segunda maior reserva de minérios de terras raras e, para alcançar maior valor agregado, necessita desenvolver tecnologias de processamento dos minérios para a separação e purificação desses metais. Geralmente e de modo simplificado, o processamento ocorre em etapas em que o minério é triturado e tratado em altas temperaturas com ácido sulfúrico para alterar as fases minerais e torná-las solúveis. Em seguida, com resfriamento, vão se formando os óxidos dos metais separadamente. Para obtenção do metal, esses óxidos são fundidos e colocados em células onde são submetidos a corrente e potencial elétricos.  
Com base nas informações do texto e na primeira regra de Pauling dos sólidos, e considerando que o raio iônico do íon mais comum do elemento terra rara de número atômico 57 é de aproximadamente 1,0 Å e do óxido é de 1,42 Å, qual é a fórmula mínima do óxido desse metal e sua provável forma geométrica ao redor do átomo central?
Alternativas
Q3918016 Química
Os lantanídeos (Ln) estão sendo considerados estratégicos para as economias, devido às diversas aplicações em tecnologias aeroespaciais, de defesa, energia, telecomunicações, eletrônica e transporte. Esses elementos estão contidos no bloco f da tabela periódica e localizados na coluna do grupo 3, na família dos metais de transição junto com escândio e ítrio, apesar de haver divergências entre os cientistas sobre a presença dos lantanídeos nesse grupo. De todo modo, esse grupo da tabela corresponde ao das terras raras, uma vez que escândio e ítrio são encontrados nos mesmos minérios que os lantanídeos. Quando formam compostos minerais, os cátions de todos elementos do grupo 3 possuem o estado de oxidação +3. O Brasil possui a segunda maior reserva de minérios de terras raras e, para alcançar maior valor agregado, necessita desenvolver tecnologias de processamento dos minérios para a separação e purificação desses metais. Geralmente e de modo simplificado, o processamento ocorre em etapas em que o minério é triturado e tratado em altas temperaturas com ácido sulfúrico para alterar as fases minerais e torná-las solúveis. Em seguida, com resfriamento, vão se formando os óxidos dos metais separadamente. Para obtenção do metal, esses óxidos são fundidos e colocados em células onde são submetidos a corrente e potencial elétricos.  
Um elemento terra rara possui número atômico 57. Sua configuração eletrônica é uma exceção ao princípio de Aufbau. No entanto, caso seguisse esse princípio, qual seria a configuração de valência do átomo desse elemento?  
Alternativas
Q3918015 Engenharia Química e Química Industrial
Os lantanídeos (Ln) estão sendo considerados estratégicos para as economias, devido às diversas aplicações em tecnologias aeroespaciais, de defesa, energia, telecomunicações, eletrônica e transporte. Esses elementos estão contidos no bloco f da tabela periódica e localizados na coluna do grupo 3, na família dos metais de transição junto com escândio e ítrio, apesar de haver divergências entre os cientistas sobre a presença dos lantanídeos nesse grupo. De todo modo, esse grupo da tabela corresponde ao das terras raras, uma vez que escândio e ítrio são encontrados nos mesmos minérios que os lantanídeos. Quando formam compostos minerais, os cátions de todos elementos do grupo 3 possuem o estado de oxidação +3. O Brasil possui a segunda maior reserva de minérios de terras raras e, para alcançar maior valor agregado, necessita desenvolver tecnologias de processamento dos minérios para a separação e purificação desses metais. Geralmente e de modo simplificado, o processamento ocorre em etapas em que o minério é triturado e tratado em altas temperaturas com ácido sulfúrico para alterar as fases minerais e torná-las solúveis. Em seguida, com resfriamento, vão se formando os óxidos dos metais separadamente. Para obtenção do metal, esses óxidos são fundidos e colocados em células onde são submetidos a corrente e potencial elétricos.  
Considerando as informações do texto, as etapas de purificação dos lantanídeos são: 
Alternativas
Q3918014 Matemática
Um certo código é formado por oito dígitos com possibilidade de repetições, em que os dois primeiros dígitos são formados pelas vogais A, E, I, O e U; os próximos quatro dígitos são formados pelos algarismos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9; e os últimos dois dígitos são formados por todas as letras do alfabeto da Língua Portuguesa, inclusive as letras K, W e Y. Um hacker demora um segundo para testar cada uma das combinações possíveis de código. O tempo que o hacker demoraria para testar todas as combinações possíveis de código é de, no mínimo:  
Alternativas
Q3918013 Matemática
Seja x um número real qualquer. Se x + 4 < 5, então é sempre verdade que: 
Alternativas
Respostas
101: A
102: B
103: C
104: A
105: D
106: B
107: B
108: D
109: D
110: C
111: B
112: D
113: E
114: C
115: B
116: C
117: E
118: C
119: A
120: E