Formativa 2

As restrições de produção do período pandêmico e a alta demanda com o avanço da produção de carros elétricos impulsionaram os preços internacionais do cobre. Uma vez que os minérios possuem baixos teores desse metal, a produção do cobre é realizada a partir de uma série de etapas de enriquecimento, no qual a rocha do mineral é triturada e tratada em tanques de água contendo surfactantes e, em seguida, essa mistura é submetida à aeração. Desse modo, a espuma gerada carrega as partículas contendo cobre para a superfície, formando uma pasta com maior teor desse metal. Qual método de separação é descrito nesse processo de enriquecimento do metal?

• Filtração

• Flotação

• Destilação

• Decantação

• Centrifugação

Observações realizadas durante eclipses solares permitiram a constatação de uma emissão característica de cor verde na coroa solar. No século XIX, esse resultado levou a comunidade científica a acreditar na existência de um novo elemento químico, o qual foi denominado coronium, por causa da origem de sua descoberta. Apenas no início do século XX, evidências mostraram que esse elemento não existe, e a emissão verde, na realidade, deve-se à presença do íon ferro altamente ionizado Fe 13+ (Fe, Z = 26). Considerando os valores de Z para Ne = 10, Ar = 18 e Kr = 36, a distribuição eletrônica de mais baixa energia desse íon altamente ionizado é:

• [Ne] 3s2 3p1

• [Ne] 3s2 3p6 3d5
  

• [Ar] 3d6 4s2

• [Ar] 3d10 4s2 4p1

• [Kr] 5s2 4d1

A figura a seguir ilustra a ideia de que um átomo, em seu estado gasoso, após receber energia suficiente, pode ter o seu íon ionizado, tornando-se positivo. Essa propriedade, conhecida como energia de ionização, apresenta regularidade para os elementos da Tabela Periódica, com exceções. A ordem de crescimento da energia de ionização dos elementos da Tabela Periódica segue de baixo para cima nos 18 grupos e da esquerda para a direita nos 7 períodos. Com base nos conhecimentos sobre estrutura atômica e classificação periódica dos elementos, assinale, corretamente, o par de elementos que não segue regularidade periódica em relação à energia de ionização, na ordem em que é apresentado na alternativa.

Dados: número atômico (Z) Na =11; Mg =12; Be = 4; B =5; Al =13;

Si = 14; K = 19; Ca =20; F = 9; Ne = 10

• B e Be

• Ca e K

• Mg e Na

• F e Ne

• Si e Al

I. O elemento com configuração eletrônica [Ne]3s2 3p1 tem a primeira energia de ionização mais baixa do que o elemento com configuração eletrônica [Ne]3s2 3p5.

II. O elemento com configuração eletrônica [Ar]4s2 é um metal e possui afinidade eletrônica mais baixa do que o elemento com configuração eletrônica [Ar]3d10 4s2 4p5.

III. A eletronegatividade do elemento com configuração eletrônica [He]2s2 2p5 é maior do que aquela observada para o elemento [He]2s2 2p3.

IV. O elemento com configuração eletrônica [Kr]4d10 5s2 5p2 pertence ao quinto período do bloco p da tabela periódica.

• A) Estão corretos os itens I, II, III e IV.

• B) Apenas os itens I e IV estão corretos.

• C) Apenas os itens II, III e IV estão corretos.

• D) Apenas os itens I e II estão corretos.

• E) Apenas os itens III e IV estão corretos.

O urânio é empregado como fonte de energia em reatores nucleares. Para tanto, o seu mineral deve ser refinado, convertido a hexafluoreto de urânio e posteriormente enriquecido, para aumentar de 0,7% a 3% a abundância de um isótopo específico — o urânio-235. Uma das formas de enriquecimento utiliza a pequena diferença de massa entre os hexafluoretos de urânio-235 e de urânio-238 para separá-los por efusão, precedida pela vaporização. Esses vapores devem difundir repetidamente milhares de vezes através de barreiras porosas formadas por telas com grande número de pequenos orifícios. No entanto, devido à complexidade e à grande quantidade de energia envolvida, cientistas e engenheiros continuam a pesquisar procedimentos alternativos de enriquecimento. Considerando a diferença de massa mencionada entre os dois isótopos, que tipo de procedimento alternativo ao da efusão pode ser empregado para tal finalidade?

• Peneiração.

• Centrifugação.

• Extração por solvente.

• Destilação fracionada.

• Separação magnética.

De acordo com o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), uma típica nuvem de tempestade contém algo em torno de meio milhão de toneladas de gotículas de água e partículas de gelo de diferentes tamanhos, das quais cerca de 20% atingem o solo sob a forma de chuva. O restante evapora ou fica na atmosfera sob a forma de nuvens. Dentro da nuvem, essas partículas tendem a ser levadas para cima por fortes correntes de ar ascendentes ou, devido à gravidade, podem se deslocar para a base da nuvem. Após a leitura das proposições, marque a alternativa CORRETA.

• O sistema formado por granizo e água líquida é heterogêneo.

• O sistema formado por granizo e água líquida é uma mistura heterogênea.

• O sistema formado por granizo e água líquida é homogêneo.

• O sistema formado por granizo e água líquida é uma mistura homogênea.

• Pode-se afirmar que a massa que atinge o solo na forma de chuva é, aproximadamente, de meio milhão de tonelada.

Em seu laboratório, um técnico em química foi incumbido de tratar um resíduo, evitando seu descarte direto no meio ambiente. Ao encontrar o frasco, observou a seguinte informação:

'Resíduo: mistura de acetato de etila e água'.

Considere os dados do acetato de etila:

- Baixa solubilidade em água.

- Massa específica = 0,9 g cm⁻³.

]- Temperatura de fusão = -83 °C.

- Pressão de vapor maior que a da água.

A fim de tratar o resíduo, recuperando o acetato de etila, o técnico deve:

• evaporar o acetato de etila antes de retirar o conteúdo de água.

• filtrar a mistura utilizando um funil comum e um papel de filtro.

• realizar uma destilação simples para separar a água do acetato de etila.

• proceder a uma centrifugação da mistura para remover o acetato de etila.

• decantar a mistura separando os dois componentes em um funil adequado.

Em 1808, Dalton publicou o seu famoso livro o intitulado Um novo sistema de filosofia química (do original A New System of Chemical Philosophy), no qual continha os cinco postulados que serviam como alicerce da primeira teoria atômica da matéria fundamentada no método científico. Esses postulados são numerados a seguir:

1. A matéria é constituída de átomos indivisíveis.

2. Todos os átomos de um dado elemento químico são idênticos em massa e em todas as outras propriedades.

3. Diferentes elementos químicos têm diferentes tipos de átomos; em particular, seus átomos têm diferentes massas.

4. Os átomos são indestrutíveis e nas reações químicas mantêm suas identidades.

5. Átomos de elementos combinam com átomos de outros elementos em proporções de números inteiros pequenos para formar compostos.

Após o modelo de Dalton, outros modelos baseados em outros dados experimentais evidenciaram, entre outras coisas, a natureza elétrica da matéria, a composição e organização do átomo e a quantização da energia no modelo atômico.
Com base no modelo atual que descreve o átomo, qual dos postulados de Dalton ainda é considerado correto?

• 1

• 2

• 3

• 4

• 5

Na mitologia grega, Nióbia era filha de Tântalo, dos personagens conhecidos pelo sofrimentos. O elemento químico de número atômico 41 (Z) igual a 41 tem propriedades químicas e físicas tão parecidas com as do elemento de número atômico 73 que chegaram a ser confundidos. Por isso, em homenagem a esses dois personagens da mitologia grega, foi conferido a esses elementos os nomes de nióbio (Z = 41) e tântalo (Z = 73). Esses dois elementos químicos adquiriram grande importância econômica na metalurgia, na produção de supercondutores e em outras aplicações na indústria de ponta, exatamente pelas propriedades químicas e físicas comuns aos dois. A importância econômica e tecnológica desses elementos, pela similaridade de suas propriedades químicas e físicas, deve-se a

• terem elétrons no subnível f.

• serem elementos de transição interna.

• pertencerem ao mesmo grupo na tabela periódica.

• terem seus elétrons mais externos nos níveis 4 e 5, respectivamente.

• estarem localizados na família dos alcalinos terrosos e alcalinos, respectivamente.

Sobre o diagrama de Linus Pauling assinale a alternativa CORRETA.

• A) A distribuição eletrônica de Linus Pauling ocorre em ordem decrescente de níveis energéticos.

• B) A distribuição eletrônica para o íon Fe+3 possui subnível mais energético 3d3.

• C) Caso em um laboratório faltasse o sódio para fazer um experimento, o rubídio poderia substituí-lo, pois ambos possuem propriedades químicas semelhantes.

• D) Analisando-se os raios iônicos do íon Na+ e do íon Mg2+, temos que o raio iônico do sódio (Na+) é inferior ao raio iônico do magnésio (Mg2+).

• E) Os elementos sódio, cálcio e ferro são bons condutores de eletricidade, porém condutores de calor no estado sólido.