Fase 1 da OMQ 2025

O lixo tem sido considerado um dos maiores problemas ambientais da atualidade, podendo causar poluição do solo, da água e do ar. A minimização da geração de lixo envolve primeiramente a redução do consumo, seguida pela reutilização de embalagens e, por fim, pela reciclagem, que auxilia na preservação dos recursos naturais, na economia de energia e na minimização do volume de lixo em aterros sanitários. A seguir são listados os principais processos envolvidos na reciclagem de alguns materiais:

I. Separação (por densidade e propriedades magnéticas) → fusão → remolde → reúso.

II. Separação (por cor e tipo) → lavagem → trituração → fusão → remolde → reúso.

III. Separação (por tipo) → degradação a monômeros → repolimerização → reúso.

IV. Trituração → mistura com água e reagentes (para formar polpa) → lavagem → secagem e branqueamento → reúso.

Assinale a alternativa que lista corretamente os tipos de materiais recicláveis associados às etapas de reciclagem descritas em (I) a (IV), respectivamente:

a) plástico, metal, papel e vidro.

b) metal, papel, vidro e plástico.

c) vidro, metal, plástico e papel.

d) metal, vidro, plástico e papel.

Em um experimento, 20,0 mL de uma solução de NaCl 1,00 $mol$ $L^{-1}$ foram diluídos para um certo volume. Sabe-se que uma alíquota de 10,0 mL da solução diluída contém 0,2922 g de NaCl (massa molar = 58,44 $g \, mol^{-1}$). Assinale a alternativa que apresenta o volume correto para o qual a solução original foi diluída.

a) 40,0 mL

b) 10,0 mL

c) 4,0 L

d) 1,0 L

Nitrogênio e hidrogênio gasosos reagem para formar amônia gasosa de acordo com a seguinte equação termoquímica:

$N_2 (g) + 3 H_2 (g) \longrightarrow 2NH_3 (g)$ $\Delta _r H^\Theta = -43,6 \, kJ$

Em relação à espontaneidade desta reação é correto afirmar que:

a) a reação será espontânea em qualquer condição, visto que se trata de uma reação exotérmica.

b) apesar de se tratar de uma reação com liberação de energia, ela nunca será espontânea.

c) como a entalpia foi medida nas condições normais, a reação está em equilíbrio.

d) a entalpia da reação não é o parâmetro adequado para avaliar a espontaneidade.

Ao se misturar 10,0 mL da solução de um certo ácido monoprótico HA na concentração de 0,100 $mol \, L^{-1}$ com 10,0 mL de NaOH 0,100 $mol \, L^{-1}$, a solução obtida será:

I. Neutra se HA for um ácido forte.

II. Ácida se HA for um ácido fraco.

III. Básica se HA for um ácido fraco.

Assinale a alternativa que contém as afirmações corretas.

a) Apenas I.

b) Apenas II.

c) I e II.

d) I e III.

Considere as vitaminas A (I), $B_3$ (II), $B_5$ (III), e C (IV), cujas estruturas químicas sãomostradas a seguir.

Considerando as informações apresentadas, marque a afirmativa incorreta.

a) A vitamina B5, chamada de ácido pantotênico, é hidrossolúvel.

b) A vitamina B3 possui em sua estrutura a função orgânica amida.

c) A vitamina A possui em sua estrutura a função orgânica alqueno.

d) A vitamina C, conhecida como ácido ascórbico, é um ácido carboxílico.

Os principais ciclos biogeoquímicos são os ciclos da água, do carbono, do oxigênio e do nitrogênio. Sobre esses ciclos, assinale a alternativa correta.

a) Incluem apenas processos realizados com a participação de organismos vivos como, por exemplo, os microrganismos que vivem no solo.

b) Descrevem trocas e interações desses elementos que ocorrem na atmosfera, ou seja, na camada de gases que envolve a Terra.

c) Descrevem como a água e materiais contendo os demais elementos movimentam-se entre os seres vivos e o ambiente.

d) Incluem apenas processos realizados por meio de fatores abióticos, sem a participação dos seres vivos.

Considere a reação, representada a seguir, de redução do benzaldeído (A) com concomitante oxidação de isopropanol (B) para a obtenção de álcool benzílico (C) e propanona (D). Para obter a maior quantidade possível de álcool benzílico (C), dois estudantes realizaram essa reação misturando benzaldeído (A), isopropanol (B) e um catalisador. A concentração de benzaldeído (A) no meio reacional foi monitorada ao longo de 5 h a partir do início da reação (definido como o momento em que A, B e o catalisador foram misturados). Após 2 h do início da reação, os estudantes adicionaram mais catalisador ao meio reacional. Os dados apresentados foram expressos em um gráfico de concentração de A (eixo Y) em função do tempo (eixo X), como mostrado a seguir.

Sobre a reação de conversão de A em C e o experimento realizado pelos estudantes, marque a afirmativa correta.

a) Após cerca de 2 h, a reação de conversão de A em C parou de ocorrer.

b) Após cerca de 2 h, o catalisador da reação foi completamente consumido.

c) A velocidade de conversão de A em C diminui ao longo das duas primeiras horas.

d) Após cerca de 2 h, a reação de conversão de C em A é mais rápida do que de A em C.

A química nuclear lida com reações nucleares, ou seja, reações que ocorrem dentro dos átomos. Profissionais que lidam com essa área podem ser encontrados em diferentes áreas de pesquisa, incluindo imagens nucleares (na medicina) ou engenharia nuclear (na geração de energia). Eles frequentemente trabalham para melhorar a eficiência e a segurança das fontes de energia nuclear e os métodos de armazenamento e descarte de materiais radioativos. Um desses profissionais precisa trabalhar com uma reação em que ocorra um decaimento alfa. Qual dos processos abaixo atenderia esta demanda do profissional?

a) $^{230}$Th para $^{226}$Ra

b) $^{137}$Cs para $^{127}$Ba

c) $^{38}$K para $^{38}$Ar

d) $^{97}$Zr para $^{97}$Nb

Abaixo está representada uma das possibilidades de obtenção do paracetamol a partir do para-aminofenol, que deve ser o reagente limitante, e anidrido acético. Esta reação apresenta rendimento de 70%.

Em relação a essa reação, marque a alternativa correta.

a) A partir de 10 g de para-aminofenol, obtém-se mais de 7 g de paracetamol.

b) O teor de nitrogênio no paracetamol é maior que no para-aminofenol.

c) Nesta reação, 0,5 mol de anidrido acético reage com 1 mol de para-aminofenol.

d) A reação apresentada pode ser classificada como uma reação de hidrólise.

A síntese da amônia a partir de hidrogênio gasoso e nitrogênio gasoso ocorre sob altas pressões e temperaturas, com uso de catalisador. Considere um recipiente que contém uma mistura gasosa de hidrogênio e nitrogênio de volume total de 1 m³, que apresenta densidade igual à 0,216 $g \, L^{-1}$ a 300 K e 67 kPa. Dado: R = 8,3145 $J \, mol^{-1}$. De acordo com essas informações é correto afirmar que:

a) aplicando a equação de estado dos gases ideais, a quantidade total de substância da mistura é inferior a 1 mol, devido à baixa densidade e à temperatura elevada.

b) a massa total da mistura gasosa contida no recipiente de 1 m³ é superior a 2.000 g, o que evidencia a elevada densidade dos reagentes.

c) a pressão parcial do nitrogênio na mistura é maior que a pressão parcial do hidrogênio, logo o nitrogênio está em menor proporção.

d) há aproximadamente 27 mol de gás na mistura de 1 m³.

Três soluções-tampão, A, B e C, foram preparadas utilizando-se as quantidades de acetato de sódio tri-hidratado ($CH_{3}COONa$ .$3H_{2}O$) e de ácido acético ($CH_{3}COOH$) apresentadas no quadro a seguir.

Considerando as soluções apresentadas, marque a alternativa correta. Dados: pKa do ácido

acético é 4,76 e pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

a) A solução C é a que requer adição de maior volume de solução de NaOH 6,0 M para que seu pH seja elevado até 8,0.

b) A solução-tampão A é a que possui o menor pH, ao passo que a solução-tampão C é a solução que possui o maior pH.

c) A solução-tampão A e a solução-tampão B possuem o mesmo pH, mas diferentes concentrações de íons sódio.

d) A solução-tampão C possui maior pH e menor concentração de íons sódio do que a soluçãotampão A.

Um pedaço de tecido é encontrado em uma escavação arqueológica. Uma amostra desse tecido é queimada para fornecer dióxido de carbono e a razão $^{14}C$/$^{13}C$ é 0,250 vezes a razão da atmosfera de hoje. Sabendo-se que a meia-vida do decaimento do carbono-14 a carbono-13 é de 5730 anos, qual é a “idade” aproximada (em anos) desse pedaço de tecido? Dados: $t_{1/2}$ = 0,693/k; ln($N_o$$/N$) = kt e ln 4 = 1,386, onde $T_{1/2}$ é o tempo de meia vida, k é a constante de velocidade do decaimento, N é o número de partículas que não decaíram ainda e No é o número de partículas iniciais.

a) 11500

b) 8300

c) 5750

d) 4150

Na figura abaixo, estão representadas algumas vidrarias disponíveis para você no laboratório.

Para realizar a preparação de uma solução aquosa de NaCl (titulante previamente pesado) com concentração de $1 mol \, L^{-1}$ e proceder à titulação em replicata de um analito dissolvido em água, assinale a sequência correta de uso dessas vidrarias:

a) 1 → 5→ 4 → 6.

b) 5 → 7 → 3 → 9.

c) 6 → 8→ 2 → 3.

d) 8 → 1→ 7 → 4.

A figura abaixo mostra uma imagem de estruturas de lipossomos, vesículas que podem ser formadas por múltiplas bicamadas lipídicas concêntricas, dispersos em água.

Considerando que as dispersões podem ser classificadas segundo o tamanho das partículas em: solução verdadeira (< 1 nm), coloide (1 – 1000 nm) e suspensão (> 1000 nm), assinale a alternativa correta.

a) Os lipossomos formam coloides e, por não conter partículas inorgânicas, não exibem efeito Tyndall.

b) Os lipossomos têm aproximadamente 100 nm e quando estão monodispersos em fluidos formam uma dispersão coloidal.

c) Os lipossomos mostrados na figura dissolvem-se em água formando uma solução verdadeira e sem capacidade de dispersar a luz.

d) As interações intermoleculares entre as estruturas de lipossomos conjuntamente ao movimento browniano garantem a estabilidade coloidal deles em água.

Considere as substâncias cujas estruturas químicas estão representadas a seguir.

Analise as afirmativas a seguir.

I. As substâncias A e E são classificadas como carboidratos.

II. A substância B é um triglicerídeo e a C é um nucleotídeo.

III. A substância D pode ser usada para produzir sabão.

IV. A substância F pode ser gerada pela hidrólise de peptídeos.

V. A substância G é um ácido graxo e a F é um aminoácido.

VI. A substância E pode ser classificada como uma gordura.

Marque a opção que contém apenas as afirmativas corretas.

a) III, IV, V e VI

b) II, III, V e VI

c) I, III, IV e V

d) I, II, III e IV

A reação de saponificação é uma reação química entre um éster (geralmente um triglicerídeo, ou seja, uma gordura ou óleo) e uma base forte (como hidróxido de sódio – NaOH ou hidróxido de potássio – KOH), resultando na formação de sal de ácido carboxílico (sabão) e glicerol (glicerina). A imagem abaixo representa uma reação de saponificação:

Representação da reação de saponificação considerando a trioleína como principal componente do óleo de soja reutilizado. Fonte: BORGES, R.; COLOMBO, K.; FAVERO, T.; BORGES, J. H. Uma visão multi e interdisciplinar a partir da prática de saponificação. Quím. Nova Esc., v. 43, n. 3, p. 305-314, 2021 (doi: 10.21577/0104-8899.20160255).

A trioleína tem massa molar 885,43 $g \, mol^{-1}$ e densidade 0,91 $g \, cm^{-3}$. Considere a reação de saponificação completa da trioleína com hidróxido de sódio (NaOH), na qual foram misturados 1000 mL de trioleína com 200 g de NaOH com pureza de 90%. Com bases nessas informações, é correto afirmar que:

a) baseada na equação química balanceada a quantidade de substância de sabão formado deverá ser menor que a quantidade de substância de NaOH que reagiu.

b) se ao invés de NaOH fosse utilizado KOH na mesma proporção em massa e pureza, a quantidade de sabão formada (em mol) seria a mesma, apesar da maior massa molar do cátion potássio.

c) a quantidade de substância de NaOH efetivamente disponível para a reação é inferior a 5 mol, o que indica que a base está em quantidade limitante, impedindo a completa saponificação da trioleína.

d) a reação descrita consome 3 mol de NaOH por mol de trioleína, o que significa que, para os 200 g de NaOH utilizados, seria necessária uma massa de pelo menos 1.476 g de trioleína para que não haja excesso de base.

O álcool propílico ($C_3H_8O$) pode ser utilizado como solvente em indústrias químicas e farmacêuticas e como precursor na síntese de ésteres e outros compostos orgânicos. Abaixo está apresentada a equação não balanceada que representa a reação de combustão completa desse álcool.

$C_3H_8O(l) \,\,\, + O_2(g) \longrightarrow CO_2(g) \,\,\, + H_2O(g)$

Alguns dados de entalpia de formação molar padrão ($\Delta_f H^{\theta}$) são apresentados no quadro abaixo.

Baseado nas informações apresentadas é correto afirmar que:

a) a entalpia padrão molar de combustão é de -308,3 kJ, indicando que durante a reação energia é liberada.

b) a entalpia padrão molar de combustão é de -1820,7 kJ, indicando que o processo é altamente endotérmico.

c) se durante o processo da combustão completa de 1 mol de álcool propílico for produzida água líquida, a energia liberada será maior.

d) a combustão completa de 1 mol de álcool propílico libera menos energia do que a formação de 3 mol de $CO_2$ e 4 mol de $H_2O$, devido à alta estabilidade do álcool.

Considere o processo de eletrólise, em que um composto iônico fundido é submetido a uma corrente elétrica. Em particular, analise a eletrólise de cloreto de sódio fundido ($NaCl$), conforme mostrado na figura abaixo:

Com base nesse processo, assinale a alternativa correta.

a) No cátodo ocorre a oxidação de Na⁺ formando Na(l), enquanto no ânodo ocorre a redução de Cl⁻ formando Cl₂(g).

b) Trata-se de uma eletrólise ígnea, na qual apenas os íons do composto fundido participam, gerando Na(l) no cátodo e Cl₂(g) no ânodo.

c) A eletrólise ocorre com formação de Na₂O(s) no cátodo em vez de sódio metálico, devido à oxidação do sódio presente no sistema.

d) Apenas as espécies H⁺ e OH⁻ participam nos eletrodos, pois a água residual no sistema garante a condução elétrica.

Conforme ilustrado na figura a seguir, a um tubo em U contendo água em dois compartimentos separados por uma membrana semipermeável, adiciona-se sacarose a um dos compartimentos, sem que ocorra alteração do volume. Após algum tempo, observa-se que o nível do líquido sobe no compartimento do tubo onde se adicionou sacarose.

Com base no fenômeno ilustrado, analise as afirmações:

I. O processo ilustra o fenômeno de osmose.

II. A pressão exercida acima da altura original da solução, necessária para impedir a osmose, é a pressão osmótica.

III. A solução, em comparação à água pura, terá temperatura de ebulição maior que 100 °C a 1 atm.

IV. Substituir a adição de sacarose pela mesma quantidade de substância de NaCl resulta em um aumento da pressão osmótica da solução, invertendo o fluxo do solvente através da membrana semipermeável.

Assinale a alternativa que indica as afirmações corretas.

a) Apenas I e III.

b) I, II e III.

c) II, III e IV.

d) Apenas II e IV.

Baseando-se nas estruturas de Lewis para diferentes moléculas a seguir, um estudante escreveu as seguintes afirmações:

I. O ácido clórico tem menor força ácida que o ácido perclórico em água.

II. Os dois oxoácidos de fósforo são tripróticos.

III. A segunda constante ácida ($K_{a2}$) do ácido fosfórico é menor que a primeira ($K_{a1}$).

IV. O composto de boro é geralmente escrito na forma $B(OH)_3$ e não pode ser considerado um ácido

em nenhuma classificação de ácidos e bases.

É correto afirmar que apenas as afirmações

a) I e III são verdadeiras.

b) I, III e IV são verdadeiras

c) II e III são verdadeiras.

d) II e IV são verdadeiras.

Em um experimento, 50,0 mL de uma solução de nitrato de chumbo(II) foram misturados a 50,0 mL de uma solução de iodeto de potássio 0,5 mol L-1 . Após secagem, verificouse que a massa do precipitado de iodeto de chumbo(II) formado foi de 4,61 g. Dica: o símbolo do elemento chumbo é Pb.

a) Escreva a equação molecular e a equação iônica simplificada, balanceadas com os menores coeficientes estequiométricos inteiros, que representam a reação química ocorrida.

b) Calcule a concentração em quantidade de substância ($mol \, L^{-1}$) da solução de nitrato de chumbo que foi utilizada no experimento.

c) Escreva a expressão do $K_{ps}$ (constante do produto de solubilidade) do iodeto de chumbo

A equação de formação do $NH_4Cl$ a partir de seus elementos é dada por:

$\frac{1}{2} \, N_2(g) \,\, + \,\, 2 H_2(g) \,\, + \,\, \frac{1}{2} Cl_2(g) \longrightarrow NH_4Cl(s)$

Quando a reação se processa à temperatura de 25 °C, o calor liberado à pressão constante é de $314,4 \, kJ \, mol^{-1}$. No quadro a seguir são dados os valores de entropia de formação de todas as substâncias presentes na equação.

Baseado nestas informações, responda aos itens abaixo.

a) Qual é a entalpia de formação molar padrão do $NH_4Cl$?

b) Calcule a entropia de formação padrão do $NH_4Cl$.

c) Nas condições descritas a reação será espontânea, não espontânea ou está no equilíbrio?

d) A reação de formação do $NH_4Cl$ é espontânea a qualquer temperatura? Justifique sua resposta.

Considere a reação de conversão de lactato em piruvato, representada no esquema a seguir. Essa reação ocorre em organismos vivos, sendo catalisada pela enzima lactato desidrogenase. Sua constante de equilíbrio a 25 °C é $3,6 × 10^{-12} \,\, mol \,\, L^{-1}$.

Com o objetivo de produzir piruvato, a estudante Luciana realizou essa reação no laboratório utilizando como solvente uma solução tampão com pH 7,0 e concentrações iniciais de lactato de $0,010 \,\, mol \,\, L^{-1}$ e de NAD+ de $0,010 \,\, mol \,\, L^{-1}$. Após 5 h de reação, as concentrações de equilíbrio foram atingidas. Dado: A enzima LDH tem maior atividade em pH 6,0.

Com o objetivo de obter uma maior concentração de piruvato no equilíbrio, a estudante Raquel sugeriu à Luciana conduzir cinco novos experimentos (A, B, C, D e E), variando-se as condições reacionais em relação à primeira reação realizada por Luciana, conforme o quadro a seguir.

a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio para a reação apresentada.

b) Calcule a concentração de piruvato no equilíbrio para a reação realizada por Luciana.

c) Em qual(is) dos experimentos sugeridos por Raquel você esperaria obter uma concentração de piruvato, no equilíbrio, maior que a obtida no primeiro experimento, realizado por Luciana? Justifique sua resposta