Questões de Concursos Públicos - Química

O site phet.colorado.edu, da Universidade do Colorado, apresenta várias simulações computacionais para o ensino de Ciências da Natureza. Uma dessas simulações busca facilitar o ensino e a aprendizagem dos conceitos de reagente limitante e reagente em excesso nas transformações químicas. A proposta é que os estudantes apliquem a mesma lógica da montagem de sanduíches de pão, presunto e queijo na compreensão das proporções que existem entre reagentes e produtos numa transformação química. Inicialmente o estudante pode montar o próprio sanduíche definindo quantas fatias de pão, presunto e queijo deseja para obter 1 sanduíche. No exemplo apresentado a seguir, na parte superior da imagem, pode-se definir a proporção de 2 pães + 1 presunto + 1 queijo -> 1 sanduíche. Na parte inferior, os estudantes podem adicionar quaisquer quantidades de cada ingrediente para formar os sanduíches. O objetivo é colocar quantidades de ingredientes de modo que não restem excessos de pão, presunto ou queijo.   Fonte: http://phet.colorado.edu Embora essa simulação apresente potencial pedagógico, ela pode induzir o estudante a desenvolver concepções alternativas ao analisar as equações químicas considerando as quantidades de substância (mol) dos reagentes e produtos envolvidos. A partir da análise da figura, quais deveriam ser os ingredientes em excesso mostrados na simulação e qual a concepção alternativa que poderia ser desenvolvida pelo estudante?  

Um professor iniciou suas aulas de eletroquímica questionando os estudantes sobre os tipos de pilhas e baterias que eles usavam ou conheciam. Depois de coletar as respostas dos estudantes, ele os questionou: “Por que existem tantas pilhas e baterias? Além do tamanho, quais as diferenças e semelhanças entre os vários tipos de pilhas comuns?”. Na aula seguinte, o professor expôs uma coleção de pilhas comuns novas de diferentes tamanhos: pilha palito [AAA], pilha pequena [AA], pilha média [C] e pilha grande [D]. Foram também incluídas uma pilha comum serrada ao meio no sentido longitudinal, uma bateria de 9 V aberta (sem a capa externa de aço) e uma pilha antiga de 15 cm, utilizada em telefones em meados do século passado. Os alunos puderam manipular as várias pilhas e testá-las com um multímetro. O professor instruiu seus alunos a montar um quadro no caderno com as diferentes pilhas e registrar as características mostradas descritas nas pilhas. Eles também puderam medir com multímetros as diferenças de potencial e a corrente elétrica fornecidos pelas pilhas. Nas aulas seguintes, foram exploradas pelo professor as reações eletroquímicas que ocorrem nas pilhas comuns e foi retomado o problema inicial numa discussão com os estudantes. A respeito dessa proposta de sequência de ensino, é correto afirmar: 

O conhecimento químico integra os níveis de representação simbólico (fórmulas e equações p.e.), macroscópico (fenomenológico) e submicroscópico (modelos explicativos). Contudo, alguns autores têm sugerido a consideração do elemento humano nesta análise. Sjöström e Talanquer propõem uma representação para estas ideias:  Fonte: SJÖSTRÖM, J.; TALANQUER, V. Humanizing Chemistry Education: From Simple Contextualization to Multifaceted Problematization. Journal of Chemical Education. 2014, 91, 1125-1131. A figura apresentada pelos autores propõe que no ensino de química:   

Em 2024 o governo brasileiro estuda elevar o teor de etanol na gasolina comercial de 27,5% para 35,0%. Uma atividade experimental que pode ser realizada nas aulas de Química para explorar essa temática, bastante difundida em materiais didáticos de Química, envolve a adição de água a um volume conhecido de gasolina comercial contida numa proveta graduada. Após a agitação da mistura com um bastão de vidro, forma-se uma fase composta por água e etanol na parte inferior da proveta e uma fase contendo gasolina quase sem etanol na parte superior. Pela redução no volume da fase contendo gasolina é possível saber o teor de etanol na gasolina comercial. A figura a seguir ilustra os resultados obtido neste experimento. Qual é teor de etanol nesta amostra de gasolina comercial e quais conteúdos científicos que os estudantes deveriam mobilizar para compreender o experimento?  

A produção de ferro e aço é fundamental para o desenvolvimento tecnológico e social da humanidade e deve ser objeto de estudo da química na educação básica. Numa abordagem temática sobre ferro e aço, é adequado iniciar-se: 

Um professor de Química Geral realizou um experimento por demonstração em sala de aula que consistia em mergulhar um pedaço de palha de aço numa solução de sulfato de cobre II. Após alguns minutos de agitação com um bastão de vidro, os estudantes perceberam que a solução deixou de ser azul e adquiriu uma cor levemente amarelada, quase incolor. Observaram também que a palha de aço ficou avermelhada, com uma cor “parecida com um tijolo de barro”, segundo alguns estudantes. O professor pediu que os estudantes respondessem a seguinte questão: Como você explica o que ocorreu no experimento da palha de aço?”. A seguir estão as respostas de dois estudantes: ESTUDANTE 1: Pela mudança de cor dá para saber que a palha de aço enferrujou rapidamente na solução de sulfato de cobre, formando uma camada de ferrugem marrom-avermelhada sobre o aço da palhinha.  4Fe + 3O2 + 2H2O -> 2Fe2O3.2H2O  ESTUDANTE 2: Os átomos de ferro da palha de aço perderam elétrons para os íons cobre presentes na solução, formando íons de ferro solúveis e cobre metálico, que se depositou sobre o restante da palhinha de aço, dando aquela cor “vermelho tijolo”. Como a cor azul da solução era causada pela presença de íons cobre, a solução perdeu a coloração azul, pois passou a ser formada por ânions sulfato e cátions de ferro solúveis e solvatados em água. A respeito das respostas dos estudantes, é correto afirmar que eles tentaram articular quais níveis ou aspectos do conhecimento Químico, respectivamente? 

Considere as afirmativas relacionadas à espectroscopia de massas. Registre V, para verdadeiras, e F, para falsas: (__)A fragmentação por impacto eletrônico envolve a colisão dos íons com elétrons energéticos, resultando na quebra de ligações químicas na molécula. Os principais tipos de fragmentação incluem a perda de radicais, fragmentação de cadeia e rearranjo de íons. (__)Com o espectro de massas, não é possível distinguir entre isômeros estruturais. (__)A interpretação de espectros de massas de compostos desconhecidos pode ser desafiadora devido à presença de múltiplos picos, sobreposição de fragmentos e complexidade estrutural. (__)O espectrômetro de massas é composto por dois componentes principais: um analisador de massa e um detector. O analisador de massa separa os íons com base em sua razão carga/massa e o detector registra e quantifica os íons que atingem o detector após a separação. Assinale a opção que representa a sequência correta:

A figura a seguir representa um cromatograma oriundo de uma análise de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Considerando os valores de largura do pico esquerdo e direito medidos a 5% e 10% da altura do pico, calcule o fator de assimetria (Af ) e o fator de cauda (Tf ): Assinale a alternativa correta:

Acerca do processo de fragmentação e dos rearranjos que ocorrem em espectrometria de massas, assinale a alternativa correta:

Considerando os princípios da espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) e os cuidados necessários durante o preparo das amostras para esse tipo de análise, analise as afirmações a seguir: I.O solvente ideal para análise de RMN não deve conter hidrogênios, por esse motivo, os solventes deuterados de alta pureza isotópica são amplamente utilizados nesse tipo de análise. II.A presença de impurezas ferromagnéticas pode causar o alargamento dos sinais devido à redução dos tempos de relaxação T2. III.Para as análises de RMN de 13C, deve-se utilizar solventes enriquecidos no isótopo de 13C. IV.A abundância isotópica do 1H é muito maior do que a abundância do isótopo de 13C, o que faz com que o RMN de 13C seja mais sensível e proporcione sinais mais intensos (maior relação sinal/ruído) em comparação com RMN de 1H. É correto o que se afirma em: