Questões de Vestibular Comentadas sobre estudo da matéria: substâncias, misturas, processos de separação. em química

No início da pandemia da Covid-19, houve escassez de máscaras de proteção. Muitas pessoas passaram a fabricar suas próprias máscaras com tecidos comuns. Seriam essas máscaras caseiras tão eficientes quanto a máscara recomendada, a N95? Um estudo avaliou a eficiência de alguns tecidos na filtração de partículas de 10 nm a 10 µm, faixa de tamanho importante para a transmissão de vírus baseada em aerossóis, e que compreende a faixa do novo coronavírus (20-250 nm). Algumas informações obtidas pelos pesquisadores encontram-se nos gráficos a seguir. 

(Adaptado de A. Konda e outros. ACS Nano 14, 2020, 6339-6347.)
Com base nessas informações, é correto afirmar que a eficiência na filtração de uma máscara caseira é sempre 

A destilação é um processo utilizado para separar compostos presentes em uma mistura com base nas suas propriedades físicas como, por exemplo, a diferença de temperatura de ebulição, a uma dada pressão, entre os componentes da mistura.

Recentemente esse termo passou a figurar em estudos de poluição ambiental, nos quais o termo "destilação global" é utilizado para explicar a presença de compostos voláteis, como os pesticidas organoclorados, em águas e gelos de regiões polares, ainda que estes compostos nunca tenham sido produzidos ou utilizados nessas regiões. Com base no princípio da técnica da destilação, como pode ser explicada a presença desses pesticidas na Antártica e no Ártico?

Observe o diagrama que mostra, de forma simplificada, o processo de fabricação do açúcar.

Considerando essas informações e seu conhecimento sobre separação de misturas e transformações químicas e físicas, no trecho grifado no poema, o termo sublimar é usado

Nas estações de tratamento de água, ocorre um conjunto de procedimentos químicos e físicos a fim de que ela esteja adequada ao consumo, sem riscos para a saúde, eliminando os resíduos sólidos e contaminantes biológicos presentes nas águas de rios e lagos. Na figura a seguir, destacamos uma etapa, na qual a água fica em leve e constante movimento após a adição de um agente interno, buscando aglutinar as impurezas.

Assinale a alternativa que apresenta o nome da etapa destacada no texto e na figura.

Conhecer a estrutura cristalina é de fundamental importância para explicar as propriedades físicas de um material. Em alguns casos, é possível mudar a estrutura cristalina do material, submetendo-o a certas condições de pressão e temperatura. Por exemplo, abaixo de 912 °C, o ferro metálico tem forma cristalina chamada de reticulado cúbico de corpo centrado (CCC). No entanto, entre 912 ºC e 1394 °C, a forma cristalina muda para reticulado cúbico de face centrada (CFC). Em função das diferenças nas propriedades físicas e químicas dessas espécies, elas são denominadas de Ferro-α e Ferro-γ, respectivamente.
Assinale a alternativa que apresenta o nome do fenômeno descrito no texto acima.

Analise o diagrama, que representa as fases da água conforme as condições de pressão e temperatura.

Um dos métodos de conservação de alimentos, conhecido como liofilização, consiste em congelar toda a água neles presente e fazê-la sublimar, ou seja, passar diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. São condições de temperatura e pressão em que há possibilidade de ocorrer a sublimação da água:

Folha de ouro mais fina do mundo

Sunjie Ye, pesquisadora da Universidade de Leeds, no Reino Unido, chegou muito perto do ouro monoatômico: ela criou uma folha de ouro com espessura equivalente ao diâmetro de apenas dois átomos desse elemento.

A quase monocamada de ouro mede 0,47 nanômetro de espessura, a mais fina camada de ouro já fabricada sem um suporte; falta apenas o equivalente ao diâmetro de um átomo para chegar à camada de ouro mais fina possível — que provavelmente se chamará oureno, quando sintetizada.

(www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.)

Considerando que a densidade do ouro seja 19 g/cm³ , que 1 nm = 10^–9 m e que uma possível folha retangular de ouro tenha 2 átomos de espessura e demais dimensões iguais a 5 cm de largura e 10 cm de comprimento, a massa de ouro nessa folha será da ordem de

Em um procedimento de destilação cujo objetivo era recolher o produto em temperaturas baixas, o recipiente de coleta, submetido inicialmente a 1 atm e à temperatura de 27 °C, foi mergulhado em um frasco construído com isolamento térmico contendo nitrogênio líquido à temperatura de –196 °C, conforme representado na figura.


Após alcançado o equilíbrio térmico no interior do recipiente de coleta, o valor percentual da pressão em seu interior, em relação à pressão inicial, será, aproximadamente,

O esquema apresenta o processo de fabricação de ácido fosfórico (H₃PO₄) a partir da reação do ácido sulfúrico (H₂SO₄) com a rocha fosfática, que contém preponderantemente fosfato de cálcio (Ca₃(PO₄)₂) e outros contaminantes, representados por seus óxidos.


(Nilson Fernandes et al. “Effect of the impurities on the phosphoric acid process”. Materials Science Forum, 2012. Adaptado.)
A classificação do produto obtido nessa mistura reacional em relação às suas fases e o número total de elétrons do íon metálico bivalente dentre os cátions dos óxidos utilizados na formação da mistura reacional são
Dados: Fe Z = 26 Al Z = 13 Mg Z = 12

As estações de tratamento de água são como verdadeiras fábricas de produção de água potável. Uma das primeiras etapas no processo de tratamento da água é a clarificação, cujo objetivo é a remoção de sólidos suspensos. Neste processo, adiciona-se sulfato de alumínio na água, que funciona como um eletrólito que reduz a força de repulsão entre as partículas em suspensão, fazendo com que elas se agreguem em partículas maiores. Após isso, a água passa por tanques que promovem a sedimentação das partículas, separando-as da água. Partículas em suspensão residuais são posteriormente removidas ao passarem por tanques preenchidos com uma mistura de cascalho, areia e carvão.
A alternativa que mostra corretamente três processos de separação de misturas realizados na etapa de clarificação da água nas estações tratamento é:

A água potável é um recurso natural considerado escasso em diversas regiões do nosso planeta. Mesmo em locais onde a água é relativamente abundante, às vezes é necessário submetê-la a algum tipo de tratamento antes de distribuí-la para consumo humano. O tratamento pode, além de outros processos, envolver as seguintes etapas:
I. manter a água em repouso por um tempo adequado, para a deposição, no fundo do recipiente, do material em suspensão mecânica. II. remoção das partículas menores, em suspensão, não separáveis pelo processo descrito na etapa I. III. evaporação e condensação da água, para diminuição da concentração de sais (no caso de água salobra ou do mar). Neste caso, pode ser necessária a adição de quantidade conveniente de sais minerais após o processo.
As etapas I, II e III correspondem, respectivamente, aos processos de separação denominados

A partir do diagrama de fases da água, é correto afirmar que

Na natureza, o elemento químico carbono pode se apresentar sob a forma de substâncias simples diferentes, como o diamante e a grafita, que diferem entre si no arranjo atômico que as formam. Essa propriedade exemplificada no elemento carbono é denominada:

Foi realizada uma demonstração experimental sobre a densidade de materiais e a polaridade de líquidos. Na figura, os recipientes 1 e 2 representam o comportamento de um polímero sintético sólido introduzido em dois líquidos distintos.

O recipiente 3 representa a mistura dos dois líquidos. 

Com base na análise da figura, pode-se afirmar que a densidade do polímero é _________ do que a densidade do líquido orgânico, que é uma substância ____________ e forma uma mistura heterogênea com a água. No recipiente 3, a água é o líquido que constitui a fase __________ .

As lacunas são preenchidas, respectivamente, por: 

Teoricamente, prevê-se que um ciclo com dezoito átomos de carbono seria o menor anel de carbono possível de existir. Depois de inúmeras tentativas e fracassos, pesquisadores da Universidade de Oxford e da IBM Research conseguiram pela primeira vez sintetizar uma molécula de carbono em forma de anel com dezoito átomos de carbono, o ciclo[18]carbono (estrutura mostrada abaixo). A descoberta, publicada na revista Scíence em agosto de 2019, abre novas perspectivas de aplicações em eletrônica e nanodispositivos.


Assinale a alternativa correta em relação ao ciclo[18]carbono.

Sempre que uma substância muda de fase de agregação, a temperatura permanece constante enquanto a mudança se processa, desde que a pressão também seja mantida constante. Misturas de substâncias possuem comportamento diferente em relação às mudanças de fases. Gráficos podem ser utilizados para demonstrar essas mudanças de fases tanto de substâncias como de misturas. Observe os gráficos abaixo e marque a opção correta:

Gráfico 1 – Mudança de fases de agregação. O número I no gráfico representa o estado sólido.

Gráfico 2 – Mudança de fases de agregação. O número I no gráfico representa o estado sólido

O café é uma das bebidas mais tradicionais do mundo. Consumido por milhões de pessoas das mais diferentes culturas, pode ser preparado de várias formas. Uma delas, muito comum no Brasil, é apresentada no esquema abaixo:


Considerando a preparação de café apresentada no esquema, é correto afirmar que: