Questões de Concurso Para engenheiro químico

O pH de um tampão preparado pela adição de 0,10 mol de ácido acético (HC₂H₃O₂) e 0,10 mol de acetato de sódio (NaC₂H₃O₂) aferido a 1 L com água destilada é de 4,74. O pH após a adição de 0,01 mol de NaOH e o pH caso o NaOH fosse substituído por 0,01 mol de HCl são, respectivamente:

Dados: Constante de ionização do ácido acético a 25ºC = 1,8 × 10^–5; Produto iônico da água a 25ºC = 10^–14; log 1,47 = 0,17; log 4,54 = 0,66

A quantidade de matéria (em mol) de cloreto de amônio que deve ser adicionada a 4 L de uma solução de NH₃ a 0,20 mol/L para formar um tampão cujo pOH = 4, sabendo que a constante de ionização do íon amônio a 25ºC é 5,5 × 10^–10 e o produto iônico da água a 25ºC é 10^–14, é:

Devido aos processos naturais da formação geológica do petróleo e aos processos de exploração, uma grande quantidade de água salgada é emulsionada ao mesmo. Essa água apresenta uma grande quantidade de metais e não metais formadores de sais inorgânicos que fornecem alta salinidade aos poços. Os metais e não metais contidos no petróleo podem provocar corrosão e incrustação nas torres de destilação. Desse modo, o controle da presença desses sais antes do refino e um processamento do petróleo que não cause danos à qualidade do processo produtivo se fazem necessários. Paralelo a isso, as altas temperaturas nas torres de destilação podem promover a hidrólise do cloreto, gerando como produto final o ácido clorídrico, um dos principais responsáveis pelos processos corrosivos nas refinarias de petróleo. Os principais contra íons do cloreto no petróleo são Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ e Sr²⁺.

Evaluation and determination of chloride in crude oil based on the counterions Na, Ca, Mg, Sr and Fe, quantified via ICP−OES in the crude oil aqueous extract. Fuel, Vol. 154, 181−187, 2015.

Misturaram−se 20,0 mL de uma solução de extrato de petróleo 0,1 mol/L de NaCl, com 30,0 mL de uma solução do extrato de petróleo 0,2 mol/L de CaCl₂. As concentrações de Na⁺, Ca²⁺ e Cl⁻, em mol/L, na solução resultante, serão respectivamente:

Numa pesquisa ambiental realizada por um Engenheiro Químico, foi desenvolvido um procedimento experimental para determinação de chumbo (Pb) em uma amostra de água do mar. Sabe−se que o Pb é um metal tóxico e que o CONAMA limita sua concentração nos meios aquáticos. Dessa forma, antes de submeter ao equipamento de análise, foi realizada as seguintes diluições da amostra, de tal forma a determinar o Pb sem interferências da matriz altamente salina.

Diluiu−se a amostra 100 vezes, obtendo−se uma solução A. Após isso, percebeu−se que mesmo com a diluição a alta salinidade da água do mar provocava um grande efeito de matriz, impossibilitando a análise direta do Pb. Dessa forma, diluiu−se a solução A 50 vezes obtendo−se uma solução B. Sabe−se que a concentração do íon sódio na água do mar é de aproximadamente 30 % m/m. Assim, a concentração do íon sódio, em mol/L, na solução B é:

Dados: Densidade da água = 1,0 g/cm³; Massas atômicas: Na = 23, Cl = 35,5 u e Pb = 207,2 u

Avalie se as afirmativas apresentadas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F),

( ) Nos grupos da tabela periódica, o raio atômico aumenta conforme o número de camadas aumenta.

( ) A EI sempre aumenta conforme mais elétrons são retirados do átomo, isto é 1˚ EI < 2˚ EI < 3˚ EI < 4˚ EI < ...< enésima EI”, onde EI = energia de ionização.

( ) A energia de ionização é definida como a energia necessária para remover 1 mol de elétrons de 1 mol de átomos (ou íons) no estado gasoso.

( ) A energia de ionização varia de acordo com a força com que o núcleo atrai o elétron. Quanto menor for a força de atração do núcleo pelo elétron, maior será a energia de ionização.

( ) A eletronegatividade é a propriedade que representa a força de atração de um átomo pelos elétrons de uma ligação. Essa propriedade está diretamente relacionada com a energia de ionização e a afinidade eletrônica.

A sequência CORRETA é:

O clínquer pode ser definido como cimento numa fase básica da fabricação, a partir do qual se obtém o cimento Portland, juntamente com a adição de sulfato de cálcio, calcário, e/ou escória siderúrgica. A mineralogia do clínquer se constitui, basicamente, da sílica, alumina, ferro e cal que reagem no interior dos fornos, formando os compostos abaixo:

Ca₃SiO₅ − Silicato tricálcico = (C3S) 18 a 66% no cimento

Ca₂SiO₄ − Silicato dicálcico = (C2S) 11 a 53% no cimento

Ca₃Al₂O₃ − Aluminato tricálcico = (C3A) 5 a 20% no cimento

Ca₄Al₂Fe₂O₁₀ − Ferro aluminato tetracálcico = (C4AF) 4 a 14% no cimento

Em relação aos elementos do Ferro aluminato tetracálcico, a opção que apresenta a ordem decrescente dos raios atômicos é:

Os compostos aromáticos podem ser caracterizados pela espectroscopia na região do infravermelho. A figura abaixo apresenta o espectro de infravermelho do tolueno (metilbenzeno).

A opção que indica a análise do espectro de forma INCORRETA é:

A quantidade de calor liberada na combustão completa de 0,78 gramas de benzeno (C₆H₆) em um sistema à pressão constante é:

Dados: Variação de entalpia de combustão da reação (ΔHcombustão) = – 781,0 kcal/mol; Massas atômicas: C = 12 u e H = 1 u;

Pode−se afirmar que a quantidade de átomos de carbono e de hidrogênios presentes em 1 mol de moléculas do tolueno (metilbenzeno) é, respectivamente: Dados: Constante de Avogadro = 6,02 × 10²³

Os isômeros do xileno referem−se ao conjunto de compostos dimetilbenzeno. Esse conjunto de compostos também é conhecido como xilol. Sobre esses compostos, a opção CORRETA, é:

A equação não balanceada para a produção do cloro gasoso está representada abaixo:

NaCl + MnO₂ + H₂SO₄ C Na₂SO₄ + MnSO₄ + Cl_2(g) + H₂O, Considerando que no processo produtivo, a uma temperatura de 27˚ C e a uma pressão de 3,0 atm, foi obtido um rendimento de 60,5%, e que utilizamos 0,8 kg de cloreto de sódio, o volume de cloro gasoso obtido, em litros, é:

Dados: Massas atômicas: Cl = 35,5 u e Na = 23 u; Constante universal dos gases ideais = 0,082 atmLmol^–1k^–1

A fabricação do gás cloro a partir da eletrólise de uma solução de cloreto de sódio pode ser representada pela seguinte equação química: 2 NaCl + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂ + Cl₂. Qual a massa, em kg, de gás cloro que é obtida a partir de 10 m³ de salmoura contendo 10% em massa de NaCl?

Dados: massa específica da salmoura = 1072 kg m^-3 e as massas atômicas, em kg kmol^-1, H = 1, O = 16, Na = 23 e Cl = 35,5

Dadas as estruturas dos compostos orgânicos,

foram elaboradas as seguintes sentenças:

I. os compostos (a) e (b) são tautômeros;

II. o composto (c) é uma amina;

III. o composto (b) é uma cetona;

IV. o composto (a) é um fenol.

Dos itens acima, verifica-se que estão corretos apenas

A questão 58 refere-se à tabela seguinte.

0,5 kg.s^-1 de vapor d’água saturado a uma pressão de 10 kPa é usado para aquecer uma corrente de benzeno de 5°C até 45°C num trocador de calor. Considerando qu e a água sai como líquido saturado do trocador na pressão de 10 kPa e que a capacidade calorífica média do benzeno líquido é de 2,0 kJ.kg^-1.K^-1, a vazão mássica de benzeno para promover tal aquecimento é de (despreze as perdas no trocador)

Um tanque de aço é preenchido com 280 kg de gás nitrogênio a temperatura de 300 K. Este reservatório é submetido a processo de aquecimento até atingir a temperatura de 400 K. Considerando que nas condições do problema o N₂ se comporta como gás ideal, indique qual a variação na energia interna, em kJ, do gás. Dados: capacidade calorifica do N₂, em J . mol^-1 . K^-1, Cp = 30,354; R = 8,314 J mol^-1 K^-1 e a massa atômica, em g mol-1, N=14.

Numa análise gravimétrica para determinar a dureza de uma fonte de água, uma amostra de 100 mL foi submetida a um tratamento químico, de forma que todos os íons de cálcio presentes foram precipitados como CaC₂O₄. O precipitado foi filtrado, lavado e calcinado produzindo 0,042 g de CaO. A concentração de íons cálcio, em mg . L^-1, na água é de

(Dados: massas atômicas, em mol . g^-1, C=12, O=16 e Ca=40)

Torres com recheios são equipamentos empregados para realizar o contato entre um líquido e um gás. Dadas as seguintes declarações a respeito deste equipamentos,

I. O material do recheio origina uma grande área interfacial entre o líquido e o gás.

II. A única forma de recheio utilizado nestas torres são materiais distribuídos randomicamente, tais como: anéis de Rasching, anéis de Lessing, selas de Berl, entre outros.

III. O material que constitui o recheio deve ser quimicamente inerte aos fluidos que serão processados no equipamento.

IV. O recheio deve possuir uma alta porosidade para permitir a passagem de grandes volumes de fluidos através da secção transversal da torre, de forma a evitar inundações e perda de carga.

verifica-se que estão corretas apenas

No transporte de fluidos aquecidos em tubulações é comum revestir o tubo com substâncias isolantes para diminuir a perda de calor para o ambiente. Dadas as seguintes declarações, a respeito desta técnica,

I. Independentemente da espessura da camada de material isolante, sempre haverá uma diminuição na transferência de calor para o ambiente.

II. Quanto menor for a condutividade térmica do material isolante mais eficiente será o isolamento da tubulação.

III. Quanto mais poroso for o material isolante melhor será a sua eficiência, pois o ar contido nos poros do material não é um bom condutor de calor.

IV. A eficiência do isolamento depende da diferença de temperatura do fluido no interior da tubulação e o ambiente externo.

verifica-se que estão corretas apenas

Uma reação de primeira ordem do tipo A → B é avaliada em dois reatores contínuos diferentes: um de mistura perfeita e o outro de fluxo pistonado. Para determinar a eficiência destes equipamentos, a reação é realizada a temperatura e pressão constantes, com as mesmas vazões volumétrica de alimentação e concentrações iniciais do reagente A, de forma a se atingir uma conversão de 90%. Com base nisto, indique qual a razão entre o volume do reator mistura e o volume do reator pistonado. Dados ln 10 = 2,30

Dadas as seguintes declarações a respeito do escoamento de fluidos no interior de tubulações,

I. O Número de Reynolds depende do diâmetro e da velocidade do fluido na tubulação, assim como da viscosidade absoluta e da massa específica do fluido.

II. O fator de atrito é um parâmetro adimensional que é utilizado para calcular a perda de carga em uma tubulação devida ao atrito.

III. O perfil de velocidade do fluido no interior do tubulação, em regime completamente desenvolvido, apresenta um formato parabólico.

IV. O fator de atrito pode ser desprezado quando o regime de escoamento no interior do tubo é laminar.

verifica-se que estão corretas apenas