Questões de Concurso

Sistemas de células a combustível são uma fonte de energia elétrica limpa, eficiente, confiável e silenciosa. Não precisam ser recarregadas periodicamente como as baterias, em vez disso continuam a produzir energia elétrica enquanto forem alimentadas por um combustível. Uma das montadoras mais conhecidas, a Toyota, lançou em março deste ano o Mirai, de segunda geração, que é um veículo elétrico cuja energia não provém de uma bateria, mas de um dispositivo chamado célula a combustível — também pode ser chamado de pilha a combustível, como dizem os franceses (pile à combustible).
Adaptado. CÉLULA A COMBUSTÍVEL, COMO FUNCIONA – Autoentusiastas. Acesso em 20 de Julho de 2021.
A seguir, temos um esquema da célula a combustível de gás hidrogênio.



Esquema da célula a combustível de gás hidrogênio. Disponível em: www.usp.br/portalbiossistemas/?p=4316#:~:text=Em outras palavras%2C nessa célula a combustível a,célula a combustível é%3A H₂ %2B ½O2→ H₂O. Acesso em 20 de Julho de 2021.
A reação global balanceada da célula a combustível de gás hidrogênio é:
H₂ (g) + ½O2 (g) → H₂O (g)
Analisando o esquema da célula a combustível de gás hidrogênio (acima) e sua reação global balanceada, assinale a alternativa correta.

Observe a tabela a seguir. Temos quatro reações (I, II, III e IV) e seus respectivos produtos.

Analise as reações (I, II, III e IV) representadas na tabela acima. Observe suas características e sua classificação. Assinale a alternativa que relaciona corretamente a reação e seu respectivo produto (A, B, C e D), respectivamente.

O crescimento tecnológico e as práticas antrópicas geraram um aumento nas transformações físicas e químicas dos materiais para sanar demandas humanas, como: alimentação, vestuário, comunicação, energia, transporte e saúde, agravando assim, os impactos sobre o meio ambiente, ameaçando a vida de diversas espécies, inclusive a humana. No Brasil, há o despejo inadequado de resíduos sólidos, líquidos e gasosos que acabam sendo depositados nos solos, nas águas e na atmosfera. Essas atividades são geradas não só por grandes indústrias ou fábricas, mas também em muitos lares. Por isso, algumas campanhas de conscientização para a população aumentaram, destacando malefícios e danos causados por práticas inadequadas do uso de recursos naturais, como a água, a energia e os minérios. Alguns problemas ambientais decorrentes destas práticas são: a poluição do ar, das águas, dos solos, o aumento descontrolado da temperatura do planeta e a chuva ácida. Sabemos que todas as chuvas são ácidas, porém a precipitação se torna um problema ambiental quando o pH da chuva está abaixo de 4,5. O que revela altos níveis de ácidos (sulfúrico, nitroso e nítrico, principalmente) formados por gases lançados na atmosfera, decorrentes de atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis. Com relação às chuvas ácidas e como podemos amenizar seus efeitos, um estudante fez as seguintes afirmativas:
I. Estimular a instalação de equipamentos que monitoram e diminuem a toxicidade dos gases que são lançados na atmosfera por diversas indústrias pode reduzir a precipitação de chuvas ácidas. II. Evitar a liberação de monóxido de carbono que reage com a água, formando ácido carbônico, um dos principais responsáveis pelo aumento da acidez das chuvas, pode dificultar a precipitação de chuvas ácidas. III. Diversificar a matriz energética por meio da oferta e do uso de fontes renováveis ou alternativas de energia, diminuindo o lançamento de gases na atmosfera resultantes da queima de combustíveis fósseis pode inibir a precipitação de chuvas ácidas. IV. Dificultar a chegada da chuva ácida ao solo, evitando a neblina, que é o principal formato úmido da chuva ácida, responsável pela contaminação e desgaste dos solos, pode amenizar os efeitos negativos da precipitação ácida sobre as plantações.
Estão corretas as afirmativas:

Consideremos os quatro postulados para a teoria cinética dos gases. São eles:
- O gás é formado por moléculas que se encontram em movimento desordenado e permanente. Cada molécula pode ter velocidade diferente das demais. - Cada molécula do gás interage com as outras somente por meio de colisões (forças normais de contato). A única energia das moléculas é a energia cinética. - Todas as colisões entre as moléculas e as paredes do recipiente que contém o gás são perfeitamente elásticas. A energia cinética total se conserva, mas a velocidade de cada molécula pode mudar. - As moléculas são infinitamente pequenas. A maior parte do volume ocupado por um gás é espaço vazio.
Seguindo estes quatro postulados, Boltzmann e Maxwell mostraram a relação entre a energia cinética média do total de moléculas de um gás ideal e sua temperatura conforme a expressão:
PV = 2/3 N { ½ m[v ² ]} ½ m[v ² ] = 3/2 kT Onde: N = número de moléculas; k (constante de Boltzmann) = 1,38.10 ^-23 J/K; T = temperatura absoluta (Kelvin)
Considere que o gás seja ideal, mantido em um recipiente isolado e fechado hermeticamente, e assinale a alternativa correta de acordo com a teoria cinética dos gases. 

O processo mais usado para a obtenção do alumínio metálico é o Processo de Hall-Héroult. O alumínio é fundido verticalmente de modo semi contínuo produzindo lingotes de alumínio, folhas de alumínio ou blocos de alumínio, utilizados diretamente em produtos semiacabados. O resfriamento das peças de alumínio é acelerado por jatos de água. Os lingotes retangulares grandes, que podem pesar até 25 toneladas passam por uma espiral quente levando, posteriormente, à fabricação de produtos como o papel alumínio. De 4 a 5 toneladas de Bauxita (minério), são produzidas 2 toneladas de alumina (Al₂O₃), que, por sua vez, produzem 1 tonelada de alumínio (Al). Apesar de a performance na produção de alumínio não sofrer grandes mudanças de acordo com a usina, a quantidade final pode variar de acordo com a capacidade de processamento da usina de produção de alumínio, enquanto algumas produzem 200 toneladas por ano, outras podem produzir cerca de 400 mil toneladas/ano.
Adaptado.Produção de Alumínio: Extração da Bauxita, Obtenção na Eletrólise (culturalivre.com). (Acesso em 24 de Julho de 2021).
Podemos resumir a reação de obtenção do alumínio a partir do óxido de alumínio por meio da seguinte equação química balanceada. 2 Al₂O₃ (l) + 3 C(s) → 4 Al (l) + 3 CO₂ (g) Dados: Massas atômicas (g/mol) Al=27; C=12; O=16. Assinale a alternativa que apresenta a massa, em gramas, de alumínio produzida se tivermos o triplo da quantidade, em mol, de óxido de alumínio e carvão.

O cobre é um metal com alta durabilidade, resistência à corrosão, maleabilidade e ductilidade. Por isso, pode ser transformado em fios, lâminas, bastões etc. Alguns processos de obtenção do cobre metálico, envolvem uma série de etapas com o minério extraído, britado e moído até a obtenção do metal isolado. Um dos minérios de cobre é a calcosita (Cu₂S), que tem em sua composição sulfetos (compostos de enxofre). Por isso, é aquecida na presença de gás oxigênio (O₂), que reage com o enxofre, formando o dióxido de enxofre (SO₂) e liberando o cobre na forma simples (Cu). Esse processo recebe o nome de ustulação. Ele é representado pela equação química não balanceada a seguir: Cu₂S (s) + O₂ (g) → Cu (s) + SO₂ (g) Dados: Massas atômicas (g/mol): Cu= 63,5; S=32; O=16. Assinale a alternativa que apresenta qual será a massa aproximada em toneladas de cobre metálico produzido, se tivermos 20 toneladas do minério de cobre (Cu₂S) com pureza de 80% e gás oxigênio suficiente. 

A pilha de lítio é usada em marca-passos implantados no interior da caixa torácica do paciente para controlar as batidas do coração por meio de impulso. Essa pilha é bastante leve, pesando apenas 25 g. Foi desenvolvida principalmente para ser utilizada em marca-passos, pois além de ter uma grande durabilidade (que pode chegar a até 10 anos), ela não solta gases que poderiam ser prejudiciais ao paciente, sendo fechada hermeticamente. Sua voltagem também é grande, variando de 2,8 V a 3,4 V. Sua constituição básica tem lítio metálico no ânodo e um complexo de iodo ou uma mistura de soluções, como por exemplo, o cloreto de sulfurila (SOCl₂) no cátodo. Esses dois eletrodos sólidos são separados por uma camada cristalina de iodeto de lítio, por onde a corrente elétrica passa do ânodo para o cátodo.
Adaptado. Pilhas e Baterias de Lítio. Pilha e Baterias de íon lítio (uol.com.br). (Acesso em 23 de Julho de 2021).
Com relação à pilha de lítio usada em marca-passos e as transformações nela ocorridas, assinale a alternativa correta.

A maior parte dos tipos de bafômetros utilizados pela polícia federal funcionam a base de reações químicas. O dicromato de potássio e a célula de combustível são os principais reagentes. Em ambos os testes, o motorista deve assoprar no bafômetro com força (sopro de 5 segundos). Assim, o bafômetro (dicromato de potássio) funciona da seguinte maneira:
- O ar expelido pelos pulmões do suspeito é bombeado em uma solução de dicromato de potássio fortemente acidulada (ácido sulfúrico); - O etanol presente na boca do motorista (se este consumiu bebida alcoólica) reage com os íons dicromato da solução, produzindo acetaldeído e íons Cromo (III); - Em razão da reação química, ocorre uma mudança na cor da solução, a cor característica laranja passa para um tom esverdeado, acusando a presença de álcool etílico ou etanol.
Adaptado. Composição química do Bafômetro - Mundo Educação (uol.com.br). (Acesso em 23 de Julho de 2021)
A reação que ocorre no bafômetro com dicromato de potássio está representada pela equação química não balanceada a seguir:
K₂Cr₂O_7(aq) + x H₂SO_4(aq) + 3CH₃CH₂OH_(g) → alaranjado                               incolor
Cr₂(SO₄)_3(aq) + y H₂O_(l) + 3CH₃CHO_(g) + K₂SO_4(aq) verde                         incolor
Assinale a alternativa que relaciona a classificação e os respectivos valores de x e y (mínimos coeficientes inteiros) que balanceiam corretamente a reação do bafômetro com dicromato de potássio. 

A geometria molecular de moléculas e de íons considera que os pares eletrônicos da camada de valência são arranjados ao redor de cada átomo, deixando-os o mais afastado possível, minimizando assim a repulsão eletrônica. Ainda, devemos lembrar que nem sempre a geometria molecular é exatamente aquela prevista pelos domínios eletrônicos e que os pares não ligados não fazem parte da geometria molecular: somente os átomos ligados devem ser contabilizados.
Adaptado. Chapter 9 Molecular Geometries and Bonding Theories (ufpr.br). (Acesso em 23 de Julho de 2021).
Observe a tabela a seguir. E assinale a alternativa que apresenta a sequência que relaciona corretamente a substância ou o íon à sua geometria molecular, respectivamente.
Substâncias/íons               Geometria Molecular         I. NH₃                               ( ) Angular         II. PH₄⁺                                      ( ) Linear         III. H₂O                             ( ) Tetraédrica         IV. CO₂                             ( ) Piramidal 

Dados: Números atômicos (Z) H = 1; C = 6; N = 7; O = 8; P =15. 

O etanol ou álcool etílico é solúvel em água em qualquer proporção, pois apresenta infinita solubilidade em água. Já a gasolina apresenta baixa solubilidade em água. Sabemos que um dos princípios importantes na dissolução de solutos é que “materiais semelhantes se dissolvem”. Observe as fórmulas estruturais do etanol e da água a seguir:




Após observar as fórmulas estruturais do etanol e da água, reconhecemos que o etanol se dissolve em água devido à formação de______:
Assinale a alternativa que preencha corretamente a lacuna. 

A Tabela Periódica é uma listagem que agrupa todos os elementos químicos conhecidos. Trata-se de um instrumento relevante para a Química, pois contém uma enorme quantidade de informações sobre todos os elementos químicos, como seus estados físicos, suas propriedades físicas e químicas, suas massas e números atômicos etc. Os elementos encontram-se organizados em ordem crescente de seus números atômicos (número de prótons). Observe a tabela a seguir que apresenta alguns elementos químicos genericamente identificados pelos números I, II, III, IV e V, com sua respectiva distribuição eletrônica.

Elementos Químicos                Distribuição Eletrônica
                 I                                     1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p³                  II                             1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸                  III                                1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²                  IV                         1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²3d¹⁰ 4p³                  V                                    1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p

De acordo com as informações localizadas na tabela acima, é correto afirmar que: 

A tabela periódica dos elementos químicos relaciona os elementos em linhas (Períodos) e colunas (Grupos ou Famílias), dispostos em ordem crescente de seus números atômicos. As propriedades dos elementos químicos presentes no mesmo grupo são semelhantes. Neste contexto, considere os seguintes elementos químicos e seus respectivos números atômicos.

Césio (Cs) Z = 55

Enxofre (S) Z = 16

Argônio (Ar) Z = 18

Magnésio Mg) Z =12

A partir dessas informações assinale a alternativa correta.

O gás oxigênio (O₂) é essencial para a manutenção da vida humana. Atualmente, devido à pandemia de COVID-19, tornou-se mais relevante nos diversos ambientes de saúde, como hospitais, clínicas, ambulâncias e até mesmo em residências. Seus usos vão desde anestesias, reanimações cardiorrespiratórias até terapias profiláticas ou curativas para diversos tipos de doenças. É usado também para administração de medicamentos através de inalação/nebulização.
Adaptado. Oxigênio Hospitalar (mixandi.com.br). Acesso em 24 de Julho de 2021.
Considere a seguinte situação hipotética. Temos em um hospital, um cilindro contendo gás oxigênio hospitalar com volume de 15 m³ , mantido à temperatura de -23 ℃ e à pressão de 25 atm. Assinale a alternativa que apresenta a quantidade, em mols, e a massa, em quilogramas (Kg), de O₂ que estão contidas neste cilindro. Considere o O₂ um gás ideal. Dados: R = 0,082 atm.L.K^-1 .mol^-1 ; M.M do gás O2 (g/mol) = 32.

 Um dos métodos de identificação de cátions metálicos em análise química é o teste de chama que consiste em introduzirmos uma pequena quantidade do material de interesse em uma chama de Bico de Bunsen para, em seguida, observar a cor da luz emitida, pois quando um material é aquecido, ele emite radiação, que pode ser observada por meio de sua cor. Um exemplo deste fenômeno é o cátion sódio (Na+ ) presente no cloreto de sódio ou sal de cozinha que ao ser aquecido emite uma coloração amarela intensa. Este fenômeno de absorção e emissão de radiação está relacionado o modelo atômico de: 

O suco pancreático é ricamente composto por uma substância de fórmula química NaHCO₃ , classificada pelos 3 cientistas como um(a): 

O grupo 2 da tabela periódica, que possui elementos com características metálicas e ricamente encontrados em minerais da crosta de nosso planeta, denomina-se: 

 A pilha de lítio, muito leve por conta da baixa densidade desse metal, foi utilizada inicialmente apenas em marca-passos cardíacos. As semirreações que ocorrem numa pilha de lítio podem ser descritas por: 

A diferença de potencial gerada por essa pilha, em volts, é igual a:

A convenção de Minamata, de 2013, definiu prazos para haver controle e redução no uso do mercúrio nos processos industriais e artesanais. Sobre o elemento químico mercúrio, pode-se afirmar que se trata de um metal: 

Os esmaltes que brilham no escuro não são mais novidade. Modernos e ideais para serem usados em eventos noturnos, eles se destacam e são um luxo sob a luz negra. Quanto mais escuro, mais a esmaltação se sobressai. O modelo atômico que explica o fenômeno encontrado nos esmaltes que brilham no escuro é o de: 

No Brasil, a classificação de água mineral fluoretada é dada às águas que apresentam uma concentração igual ou superior a 0,00001 g de flúor por litro. Algumas amostras de água mineral foram analisadas, encontrando-se os resultados a seguir:     

 Neste caso, pode(m) ser considerada(s) como água mineral fluoretada: