Questões de Concurso Sobre química

O radônio (²²²Rn) é um gás radioativo natural, que se acumula no interior das residências, sendo considerado um dos principais contribuintes para exposição do homem à radiação ionizante.

Considerando-se o seu tempo de meia-vida de 3,82 dias, quanto tempo levaria para uma certa quantidade de ²²²Rn decair para 70% do seu valor inicial?

No sistema internacional (SI), a unidade de atividade é o Bequerel (Bq). Outra unidade de atividade, o Curie (Ci), é adotada, em particular, nos Estados Unidos.

Quantos Bq equivalem a um micro-Ci?  

Na busca pelo equilíbrio nuclear, os nuclídeos podem emitir radiação e se transformar em nuclídeos filhos, formando um novo elemento radioativo. Esse processo continua até que seja formado um isótopo estável.

Na Figura abaixo, mostra-se a série radioativa do Urânio²³⁸, gerada por subsequentes desintegrações radioativas. Cada linha horizontal representa emissão de partícula a, e as linhas verticais são decorrentes de emissões β.

Qual é o elemento radioativo com o menor tempo de meia-vida na série radioativa do U²³⁸?

Qual é o símbolo, desconsiderando-se a recomendação de cor, utilizado internacionalmente para indicar a presença de radiação ionizante?

Quando o número de prótons e nêutrons é elevado, o núcleo pode tornar-se instável devido à repulsão elétrica entre os prótons. Essa força pode superar a força nuclear atrativa de curto alcance, resultando na emissão, pelo núcleo, de partículas constituídas de 2 prótons e 2 nêutrons.

Qual é a partícula emitida nesse processo? 

Fontes radioativas são amplamente utilizadas em medicina, indústria, ensino e pesquisa científica.

As fontes radioativas encerradas hermeticamente em uma cápsula, ou ligadas totalmente a um material inativo envolvente, de forma que não possa haver dispersão da substância radioativa em condições normais e severas de uso, são classificadas como 

Um mol de gás ideal sofre uma transformação isotérmica, na qual seu volume passa de 10 L (estado inicial: 1) para 25 L (estado final: 2).
O gráfico que melhor representa a variação de entalpia (H) em função da pressão (P) neste processo é:

Silicato de sódio, um composto químico de fórmula Na₂SiO₃, atua como um agente ligante na produção de cimentos refratários. Também é utilizado na produção de cimentos antiácidos, na produção de isolantes térmicos e na fabricação de impermeabilizantes de paredes e lajes.
O processo de obtenção consiste na calcinação da mistura de sílica (SiO₂) com carbonato de sódio (Na₂CO₃), produzindo o silicato de sódio e gás carbônico. Este processo apresenta rendimento de 70%.
A massa de silicato de sódio que poderá ser obtida por este processo, a partir de 3,0 kg de sílica, é: Dados: Massas molares em g.mol^–1 Si = 28; O = 16; Na = 23; C = 12.

Duas ou mais moléculas são mantidas unidas por meio das forças intermoleculares que definem o estado físico dos compostos e que são classificadas de acordo com o tipo de ligação. Dentro desse contexto, considere um experimento em que a água é aquecida e muda do estado líquido para o gasoso.
Nesse experimento pode-se afirmar que houve um rompimento da ligação de

Assinale a alternativa que traz uma afirmação FALSA sobre aspectos gerais do monóxido de carbono em estado gasoso à temperatura ambiente. 

Como a presença de nitrogênio na água pode causar problemas ambientais diversos, foram desenvolvidos processos biológicos visando sua remoção, sendo a nitrificação seguida da desnitrificação convencional o processo de tratamento mais comum.

Nesse contexto, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa:

( ) A nitrificação e a desnitrificação possibilitam a retirada do nitrogênio amoniacal e orgânico de um efluente, transformando-o num gás por meio de reações mediadas por bactérias que utilizam diferentes rotas metabólicas.

( ) Na nitrificação as bactérias atuantes são quimioautotróficas aeróbicas e promovem a oxidação da amônia a nitrito e/ou nitrato, utilizando a energia liberada por essas reações para síntese de sua biomassa. Na desnitrificação as bactérias atuantes são heterotróficas anaeróbias, as quais promovem a redução do nitrato a nitrogênio elementar.

( ) Durante a desnitrificação as bactérias oxidam o carbono orgânico utilizando o nitrato como aceptor de elétrons sob condições anaeróbias, produzindo N₂ como produto final. Nas estações de tratamento de esgoto diversas fontes de carbono orgânico podem ser utilizadas como doadores de elétrons para o nitrato, entre elas o metanol, acetato, glicose e o etanol.

As afirmativas são, respectivamente, 

Pelo método gravimétrico é possível determinar as quantidades e os tipos de sólidos existentes em amostras de água e esgoto. No caso da água para consumo humano, a determinação dos sólidos implica na qualidade da mesma, pois uma quantidade excessiva de qualquer tipo de sólido contribui negativamente nos parâmetros de cor, turbidez e microbiológicos.

Nesse contexto, relacione as classificações dos sólidos com os métodos necessários para suas obtenções:

1. Sólidos Totais (ST)

2. Sólidos Suspensos Totais (SST)

3. Sólidos Fixos Totais (SFT)

4. Sólidos Sedimentáveis (SS)

5. Sólidos Suspensos Fixos (SSF)

( ) Material que permanece retido na membrana (fibra de vidro com porosidade de 1,2 µm) após filtração e secagem em cadinho de porcelana (103 ± 2°C até peso constante) de um determinado volume de amostra.

( ) Material que permanece em cadinho de porcelana após secagem (103±2°C até peso constante) de um determinado volume de amostra.

( ) Material que permanece retido na membrana (fibra de vidro com porosidade de 1,2 µm) após filtração, secagem em cadinho de porcelana (103 ± 2°C até peso constante) e calcinação (550 ± 50°C por 30 minutos) de um determinado volume de amostra.

( ) Material que permanece em cadinho de porcelana após secagem (103 ± 2°C até peso constante) seguida de calcinação (550 ± 50°C por 30 minutos) de um determinado volume de amostra.

( ) Material existente em 1000 mL de amostra que sedimentam pela ação da gravidade, em Cone de Imhoff.

Assinale a opção que indica a relação correta, na ordem apresentada.

No descarte de resíduos contaminados, além do uso de aterros sanitários, pode-se optar pela incineração. Esse processo é útil no gerenciamento de resíduos perigosos como os provenientes de atividades industriais e hospitalares (grupo A e B).

A respeito dessas duas formas de descarte de resíduos, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa:

( ) O processo de incineração ocorre em alta temperatura e com excesso de ar, o que propicia a combustão dos resíduos, sobrando ao fim uma massa de cinzas residuais estáveis que são constituídas majoritariamente por óxidos.

( ) Conforme a composição do resíduo incinerado, serão gerados gases estufa e poluentes atmosféricos, sendo que para os últimos o controle é obrigatório por lei; como vantagens propiciadas pela incineração destaca-se a geração de energia devido ao seu caráter exotérmico, a considerável redução de volume dos resíduos e a possibilidade de dar uso civil para as cinzas residuais.

( ) A incineração é um processo de combustão controlada que pode ser dividida em secagem, decomposição térmica e na combustão em si; na secagem, a umidade do resíduo é vaporizada e ocorre consumo de energia do meio; na decomposição térmica, o resíduo sofre craqueamento e volatilização de gases combustíveis, liberando energia para o meio; na combustão, as substâncias combustíveis gasosas e sólidas, produzidas por secagem e decomposição térmica, entram em contato com o ar do incinerador em alta temperatura e queimam, liberando energia para o meio.

( ) A incineração de resíduos contaminados é uma tecnologia de alto custo, no entanto quando comparada com a disposição final em aterros sanitários apresenta vantagens ambientais em alguns quesitos. Supondo a disposição final de um resíduo orgânico em aterro, no decorrer do tempo ele irá sofrer decomposição e vai gerar gases estufa como o CO₂ e o CH₄, além de lixiviados que são efluentes líquidos de alto potencial poluidor. No caso de uso da incineração, não ocorre a geração de efluentes líquidos, no entanto os poluentes atmosféricos provenientes da queima terão de ser controlados.

As afirmativas são, respectivamente

No tratamento de água, logo após a coagulação, as partículas desestabilizadas necessitam ser aproximadas o suficiente para que ocorra o contato entre elas e o seu progressivo crescimento na forma de aglomerados maiores ou flocos.

Sobre a floculação e seus detalhes, avalie as afirmativas a seguir.

I. A floculação tem sido dada como um processo de transporte e agregação das partículas. Na etapa de transporte, é imposto um gradiente de velocidade induzido na água por meio de unidades mecânicas como turbinas ou unidades hidráulicas com chicanas, operando em mistura lenta. Esse gradiente de velocidade propiciado pela mistura lenta pode permitir a colisão entre as partículas e sua posterior agregação. Esse processo é chamado de floculação pericinética.

II. Um outro tipo de floculação, de menor significância, é a ortocinética. Nesse processo as partículas desestabilizadas são continuamente bombardeadas pelas moléculas de água, o que permite que se movimentem no meio aquoso, dando origem ao movimento browniano. Em movimento browniano as partículas podem se chocar e agregar, formando aglomerados maiores.

III. Na floculação podem ser utilizados produtos químicos auxiliares visando aglomerar os coágulos formados pela ação do coagulante em partículas maiores, mais densas e facilmente sedimentáveis. Esses auxiliares de floculação podem ser polímeros catiônicos, aniônicos e não-iônicos que podem estar na forma de pó ou emulsão.

Está correto o que se afirma em

No processo de desinfecção da água, a tecnologia mais conhecida mundialmente emprega substâncias com cloro por serem desinfetantes eficientes e de baixo custo.

Sobre os fatores que influenciam a eficiência da cloração, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa.

( ) As quantidades de íon hipoclorito e ácido hipocloroso na água são dependentes do pH e representam o que é chamado de cloro residual livre. Após sua aplicação, o cloro faz inúmeras reações, sendo que uma delas pode ser com o nitrogênio amoniacal, formando as cloraminas que são chamadas de cloro residual combinado.

( ) A presença de matéria orgânica particulada no suprimento de água clorada pode levar à formação de trihalometanos como o clorofórmio (CHCl₃) e outras espécies orgânicas cloradas que podem ser prejudicais para saúde humana.

( ) O cloro na forma residual livre possui maior poder desinfetante que sua forma combinada; nos casos de desinfecção da água contendo amônia, deve-se dosar cloro até o ponto de destruição total das cloraminas, o que é chamado de cloração ao “breakpoint”; a partir desse ponto, a dosagem de cloro adicional estará na forma livre.

As afirmativas são, respectivamente,

Nas unidades de tratamento biológico ocorrem processos de transformação dos constituintes orgânicos e inorgânicos presentes nos esgotos. As principais reações de transformação são realizadas por microrganismos autótrofos e heterótrofos, os quais se diferenciam pelas fontes de carbono e de energia para constituir novas células.

Nesse contexto, relacione as reações de interesse para o tratamento biológico com a sua respectiva via bioquímica:

1. C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₆O + 2CO₂

2. C₆H₁₂O₆ + O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

3. CO₂ + H₂O + luz → CH₂O + O₂

4. CH₂O + O₂ → CO₂ + H₂O

5. NH₃ + 1,5O₂ → H₂O + HNO₂

( ) Heterotrófica aeróbia.

( ) Respiração celular aeróbia.

( ) Autotrófica fotossintética.

( ) Autotrófica aeróbia.

( ) Heterotrófica anaeróbia.

Assinale a opção que indica a relação correta na ordem apresentada. 

As operações de separação existentes nas Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) geram resíduos em fase sólida como os lodos primários e os secundários. Esses lodos necessitam de operações de remoção de umidade visando a redução dos custos de transporte e disposição final, além de possibilitar que a água removida volte ao processo.

Os processos de desidratação do lodo são realizados de modo natural ou mecânico. A desidratação mecânica ocorre com a utilização de filtros prensa (esteira, parafuso e placas), centrífugas e secagem térmica.

Sobre os processos de remoção da umidade de lodo de ETE, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa.

( ) Levando em consideração a possibilidade de incinerar o lodo, a etapa de desidratação é fundamental porque a presença de água irá atrapalhar o processo; a incineração é exotérmica e, no caso de um lodo muito úmido, inicialmente será necessário fornecer muita energia para o resíduo perder seu conteúdo de água como vapor, um processo endotérmico.

( ) O filtro prensa de placas é composto de um conjunto de placas revestidas pelo elemento filtrante; esse pacote de placas é fechado por um cilindro hidráulico sob com pressão, comprimindo o resíduo que fica depositado entre as placas filtrantes, deixando passar o líquido filtrado que é recolhido, podendo ser recirculado no processo.

( ) A secagem térmica do lodo consiste em aquecê-lo para promover a evaporação da água; esse aquecimento é conduzido até um ponto inferior ao de destruição da matéria orgânica e, desse modo, os sólidos totais presentes são mantidos inalterados, não ocorrendo a destruição dos organismos patogênicos, sendo apenas a água removida.

( ) As centrífugas separam os sólidos do lodo pela aplicação de uma força centrífuga; a força centrífuga é promovida pela rotação em alta velocidade de um tambor rotativo cilíndrico, em cujas paredes internas a fase sólida é concentrada e removida continuamente; a parte líquida é recirculada no processo de tratamento de esgotos.

As afirmativas são, respectivamente,

Nos processos biológicos de lodos ativados a aeração do esgoto é realizada de modo a suprir a demanda de oxigênio necessária para os processos biológicos.

Com relação à aeração no processo de lodos ativados, avalie as afirmativas a seguir.

I. A necessidade de oxigênio dos microrganismos no tanque de aeração deve suprir a demanda carbonácea e a demanda nitrogenada; a demanda nitrogenada refere-se à quantidade de oxigênio que será consumida, na nitrificação, pela oxidação da amônia em nitrato, realizada por bactérias heterótrofas.

II. A aeração por ar difuso é feita pela passagem direta do ar pelo líquido, desde o fundo do reator até sua superfície e é composta por um sistema de pressurização (sopradores) para impulsionar o ar, tubulações e o difusor em si; a difusão pode ser realizada por difusores porosos, não porosos e outros.

III. Os difusores não porosos são compostos de membranas perfuradas, tubos perfurados ou com ranhuras e, em geral, são os mais eficientes, devido à maior transferência de gases do ar para o líquido; como desvantagem, o fenômeno de colmatação diminui sua eficiência ao longo do tempo.

IV. A aeração mecânica superficial é dada por aeradores mecânicos dotados de hélices, os quais podem ser classificados quanto ao eixo de rotação, forma de fixação e velocidade de rotação; na sua operação, conforme for o nível de submergência das hélices em relação ao nível da água, a taxa de transferência de oxigênio pode decair, assim como o consumo de energia.

Está correto o que se afirma em

Sobre o tratamento de água e suas operações, avalie as afirmativas a seguir.

I. A maioria das Estações de Tratamento de Água (ETA) no Brasil operam com ciclo completo, ou seja, por tratamento convencional com coagulação, floculação, decantação, filtração e desinfecção/cloração/correção de pH.

II. Para tratar água necessita-se fazer a captação e a adução da água de um manancial que forneça volumes com qualidade e na quantidade necessária para atender a demanda; os mananciais superficiais possuem tipicamente alta concentração de sólidos dissolvidos, e os subterrâneos, alta concentração de sólidos em suspensão.

III. Na coagulação ocorre a clarificação da água pela utilização de coagulantes como o sulfato de alumínio e o cloreto férrico. Esses coagulantes ao serem adicionados à água sofrem hidratação e formam uma série de produtos solúveis, além de precipitados insolúveis de hidróxido de alumínio ou ferro, desde que as condições de alcalinidade e pH sejam adequadas.

Está correto o que se afirma em

A sedimentação gravitacional é baseada na separação sólido-líquido e tem como força propulsora a ação da gravidade. Esse processo pode ser classificado de quatro formas diferentes: sedimentação de partículas discretas, sedimentação de partículas floculentas, sedimentação em zona e sedimentação por compressão.

Sobre os tipos de sedimentação, analise os itens a seguir:

I. Na sedimentação em zona, a concentração de partículas é elevada, fazendo com que fiquem cada vez mais próximas umas das outras, sedimentando juntas, como uma espécie de bloco, formando uma interface sólido-líquido. É típica dos decantadores secundários.

II. Na sedimentação de partículas discretas, a dimensão física da partícula permanece inalterada durante o seu processo de sedimentação gravitacional, assim sendo a sua velocidade de sedimentação será constante. É típica da caixa de areia.

III. Na sedimentação floculenta, a velocidade de sedimentação das partículas não é mais constante e tende a aumentar porque elas agregam-se ao longo do processo de sedimentação, mudando seu tamanho e forma. É típica dos decantadores primários.

Está correto o que se afirma em