terça-feira, 25 de janeiro de 2011

Oásis artificial pode ser início de "floresta no deserto"

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/01/2011
Floresta no deserto vai começar com oásis artificial
Se o projeto-piloto for bem-sucedido, a ideia é converter áreas desérticas inteiras em verdadeiras "florestas". [Imagem: Sahara Forest Project]

Pesquisadores ingleses e noruegueses acreditam já dispor de toda a tecnologia necessária para que os oásis no deserto deixem de ser apenas miragens.
A Fundação Bellona, financiada pelo governo da Noruega, acaba de obter autorização do governo da Jordânia para construir o primeiro protótipo de um oásis high-tech.
Floresta no deserto
Sob o pretensioso nome de Projeto Floresta no Saara, a fundação começará, em 2012, a construir seu primeiro oásis, em um terreno de 200.000 metros quadrados, em Aqaba, próximo ao Mar Vermelho.
Se o projeto-piloto for bem-sucedido, a ideia é converter áreas desérticas inteiras em verdadeiras "florestas", fundamentadas na alta tecnologia e no aproveitamento dos recursos naturais.
Joakim Hauge, coordenador do projeto, afirma que a ideia é tirar proveito da abundância que o mundo tem de luz do Sol, água do mar, dióxido de carbono e terras áridas.
"Esses recursos podem ser usados para a produção lucrativa e sustentável de comida, água e energia renovável, ao mesmo tempo combatendo o efeito estufa ligando o CO2 a novas vegetações em áreas áridas," diz ele.
Floresta no deserto vai começar com oásis artificial
Existem várias técnicas de fotobiorreatores para o cultivo de algas, incluindo lagos, tubos e sacos plásticos. [Imagem: Sahara Forest Project/RWE]
Oásis artificial
O oásis artificial será formado por uma usina termossolar - que usa o calor do Sol para gerar energia, e não o efeito fotovoltaico das células solares - e de uma estufa "alimentada" por água salgada.
Esta estufa de água salgada, cujo funcionamento já foi atestado em projetos-piloto em pequena escala, será usada para cultivar vegetais para alimentação e algas para produzir combustíveis.
Inicialmente, o ar que entra na estufa é resfriado e umidificado pela água bombeada do Mar Vermelho, criando condições propícias para o crescimento das plantas.
O ar interior chega então ao segundo evaporador, onde circula entre canos contendo água salgada quente - aquecida pelo Sol. O ar quente e úmido resultante será dirigido para uma série de canos verticais contendo a água do mar que saiu do primeiro evaporador.
Esse encontro causará a condensação de água doce do ar, que escorrerá pelos canos até coletores instalados em sua base.
Esse ambiente quente e úmido permite que os vegetais cresçam com um mínimo de irrigação.
Ciclo da água doce
Começa então o ciclo da água doce no interior do oásis: ela será inicialmente aquecida por uma usina termossolar, transformando-se em vapor que irá fazer girar uma turbina para gerar eletricidade.
A eletricidade será usada para alimentar as bombas que captam a água do mar e os ventiladores que farão o ar circular dentro da estufa.
O calor excedente - presente na água doce que sai da turbina - será usado para produzir água potável por meio da dessalinização.
Novamente resfriada, a água doce finalmente servirá para irrigar as plantas do oásis artificial.
Paralelamente, fotobiorreatores poderão usados para cultivar algas, embora sua utilização dependa da conexão com outros parceiros da cadeia produtiva. Além de servirem como alimentos, as algas podem render mais biodiesel que qualquer planta.
Floresta no deserto vai começar com oásis artificial
A estufa também afeta o ambiente externo, havendo a possibilidade de que se criem condições até mesmo para a re-vegetação da área à sua volta. [Imagem: Sahara Forest Project]
Ciclo hidrológico artificial
O processo é na realidade uma imitação do ciclo hidrológico natural, onde a água do mar aquecida pelo Sol se evapora, resfria para formar as nuvens e volta para o solo, na forma de chuva, neblina ou orvalho.
O consumo de eletricidade é pequeno, uma vez que o trabalho termodinâmico de resfriamento e destilação é feito pelo Sol e pelo vento - 1 kW de energia elétrica usado para bombear a água do mar pode remover até 800 kW de calor por meio da evaporação.
E como a energia só é necessária durante as horas quentes do dia, todo o processo pode ser alimentado por energia solar, sem a necessidade de baterias ou outros sistemas de armazenamento. Isto permite que os oásis artificiais sejam instalados em áreas remotas, sem ligação com redes de energia.
A estufa também afeta o ambiente externo, havendo a possibilidade de que se criem condições até mesmo para a re-vegetação da área à sua volta.
Isto porque o processo evapora mais água do que condensa em água doce. Essa umidade é "perdida" devido à forte ventilação necessária para manter as plantas frias e supridas com o CO2 necessário. Ao atingir o ambiente externo, fora da estufa, o ar úmido pode ser usado para iniciar plantações no ambiente natural.
A concepção do oásis artificial é um trabalho conjunto das empresas britânicas Max Fordham Consulting Engineers, Seawater Greenhouse e Exploration Architecture.

sexta-feira, 21 de janeiro de 2011

Compostos petroquímicos são produzidos com óleo vegetal


Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/12/2010
Compostos petroquímicos são produzidos com óleo vegetal
O novo processo transforma óleos de origem vegetal nos mesmos materiais
usados na fabricação de quase tudo na indústria química,
de solventes e detergentes a plásticos e fibras.
[Imagem: Phil Badger/Renewable Oil Internatiional]


Pesquisadores desenvolveram uma técnica capaz de produzir grandes volumes de matérias-primas químicas, hoje obtidas pelo processamento dos combustíveis fósseis, a partir do biocombustível líquido mais barato disponível atualmente.
Óleo de pirólise
Os cientistas da Universidade de Massachusetts, nos EUA, comprovaram que é possível obter vários compostos químicos - incluindo benzeno, tolueno, xileno e olefinas - a partir do bio-óleo pirolítico, um combustível líquido obtido da biomassa que é muito barato.
O novo processo tem potencial para reduzir ou até mesmo eliminar a dependência da indústria dos combustíveis fósseis. Estima-se que a indústria desses químicos industriais movimente cifras na faixa dos US$ 400 bilhões ao ano.
Os óleos de pirólise podem ser produzidos a partir de resíduos de madeira, resíduos agrícolas e de grãos não-alimentícios.
O novo processo transforma esses óleos de origem vegetal nos mesmos materiais usados na fabricação de quase tudo na indústria química, de solventes e detergentes a plásticos e fibras.
Petroquímicos verdes
A conversão de bio-óleo em compostos químicos industriais é uma meta perseguida em todo o mundo. Mas os processos desenvolvidos até agora tinham rendimento muito fraco para serem comercialmente competitivos.
"Mas aqui nós mostramos como atingir um rendimento três vezes maior do óleo de pirólise. Nós essencialmente estabelecemos uma rota para converter os óleos de pirólise de baixo valor em produtos com um valor maior do que os combustíveis líquidos usados em transporte," afirmou George Huber, coordenador da pesquisa.
Em um artigo publicado na revista Science, Huber e seus colegas mostram como fazer olefinas, tais como etileno e propileno, a matéria-prima de muitos plásticos e resinas, além de compostos aromáticos, como benzeno, tolueno e xilenos, usados em tintas, plásticos e poliuretano, a partir de óleos de pirólise de biomassa.
Reação ajustável
Os pesquisadores desenvolveram uma abordagem catalítica integrada em duas etapas, que começa com um estágio "ajustável" de hidrogenação de reação variável.
A segunda etapa usa um catalisador à base de zeólitas, um mineral que tem a estrutura porosa adequada e locais ativos para converter as moléculas da biomassa em hidrocarbonetos aromáticos e olefinas.
No artigo, os pesquisadores discutem como escolher entre três opções, incluindo as etapas de hidrogenação de baixa e alta temperatura, bem como a conversão com zeólitas, de forma a obter os melhores resultados.
Os dados indicam que "a proporção de olefinas-aromáticos e os tipos de olefinas e aromáticos produzidos podem ser ajustados de acordo com a demanda do mercado."
Os pesquisadores construíram uma usina-piloto para testar todas as variáveis, que já está em funcionamento, produzindo os químicos em pequena escala.
Bibliografia:

Renewable Chemical Commodity Feedstocks from Integrated Catalytic Processing of Pyrolysis Oils
Tushar P. Vispute, Huiyan Zhang, Aimaro Sanna, Rui Xiao, George W. Huber
Science
26 November 2010
Vol.: 330 no. 6008 pp. 1222-1227
DOI: 10.1126/science.1194218

quarta-feira, 19 de janeiro de 2011

Ciência ambiental: não troque as sacolas plásticas ainda

Ciência ambiental: não troque as sacolas plásticas ainda

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/12/2010
Ciência ambiental: não troque as sacolas plásticas ainda
As sacolas de bioplástico somente podem ser consideradas ambientalmente amigáveis se o processo de produção for feito utilizando energias renováveis. [Imagem: AStar]

Bio é sempre bom?
Os sacos plásticos estão literalmente por toda parte. Embora aqueles usados para embalar produtos nos supermercados sejam o alvo preferencial dos ambientalistas, eles estão em praticamente todos os produtos vendidos no comércio.
Infelizmente, eles estão também pelas ruas, bueiros e nos lixões, uma vez que a estrutura de reciclagem é muito deficiente.
A substituição desses sacos plásticos por bioplásticos tem sido alvo de grandes discussões, havendo pesquisadores que afirma que as "leis das sacolas plásticas" erram o alvo.
Contudo, os reais benefícios ambientais, assim como eventuais desvantagens, da substituição dos plásticos por bioplásticos ainda não estão totalmente claros.
Por isso, Hsien Hui Khoo e seus colegas do Instituto de Engenharia e Ciências Químicas de Cingapura decidiram fazer uma avaliação do ciclo de vida das sacolas feitas com bioplásticos para verificar se elas são mesmo boas para o meio ambiente.
Avaliação do ciclo de vida
A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma técnica usada para analisar os impactos ambientais associados a todas as fases de um processo produtivo, com a elaboração de um inventário da energia e dos recursos consumidos e das emissões e dos resíduos gerados na produção de um determinado produto.
Os pesquisadores usaram a ACV para comparar o uso de sacolas feitas de polihidroxialcanoato (PHA) - um bioplástico à base de amido de milho - em relação às tradicionais sacolas de polietileno. O polietileno é atualmente o material mais usado para a fabricação de sacos de plástico.
A produção de sacos de polietileno requer a extração e refino de combustíveis fósseis, a conversão dos combustíveis fósseis em polietileno e a extrusão do polietileno em sacos plásticos.
Os pesquisadores calcularam que 1,22 kg de petróleo bruto, 0,4 kg de gás natural e 48 megajoules de energia são necessários para produzir 1 kg de sacolas de polietileno.
O PHA, por outro lado, é um bioplástico feito a partir do amido de milho. A produção das biossacolas de PHA envolve o cultivo de milho, colheita, moagem úmida e fermentação.
Os pesquisadores calcularam que 4,86 kg de milho e 81 megajoules de energia são necessários para produzir 1 kg de sacolas de PHA.
Desafios para os bioplásticos
De forma sobremaneira inesperada, Khoo e sua equipe descobriram que a energia consumida na produção das sacolas de PHA é 69% maior do que a energia gasta na fabricação das sacolas de polietileno.
Embora o cultivo de milho possa ajudar a compensar emissões de carbono através da fotossíntese, os pesquisadores descobriram que a fabricação das sacolas de bioplástico exige maior consumo de energia durante a produção em comparação com produção de sacolas de polietileno.
Eles concluem que os sacos de PHA somente podem ser considerados ambientalmente amigáveis se o processo de produção for feito utilizando energias renováveis.
Finalmente, os cientistas advertem que, antes que os biomateriais sejam considerados como alternativas sustentáveis aos plásticos convencionais, alguns desafios precisam ser superados: "A questão principal reside na redução da demanda de energia para a conversão da biomassa em [materiais com] propriedades semelhantes às dos plásticos," afirmaram.
Bibliografia:

Environmental impacts of conventional plastic and bio-based carrier bags.
Khoo, H.H., Tan, B.H.T., Chng, K.W.L.
International Journal of Life Cycle Assessment
Vol.: 15, 284-293 (2010)
DOI: 10.1007/s11367-010-0162-9

Criado um vidro mais forte do que o aço


Criado um vidro mais forte do que o aço

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/01/2011
Criado um vidro mais forte do que o aço
Microfotografia de um entalhe feito no novo vidro metálico, mostrando a "blindagem plástica" contra trincas.[Imagem: Ritchie/Demetriou]


Um vidro mais forte e mais resistente do que o aço?
Não apenas isso, mas um vidro resistente a danos que supera a tenacidade e a resistência de qualquer material conhecido.
E seus criadores, uma equipe de vários laboratórios dos Estados Unidos, afirmam que versões ainda melhores são teoricamente possíveis de se conseguir.
Vidro metálico
O novo vidro metálico é uma microliga contendo paládio, um metal com uma elevada resistência à deformação, o que neutraliza a fragilidade intrínseca dos materiais vítreos.
"Este é o primeiro uso de uma nova estratégia para a fabricação de vidros metálicos, e acreditamos que podemos usá-la para tornar o vidro ainda mais forte e resistente," afirma Robert Ritchie, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, um dos membros da equipe.
Segundo o pesquisador, devido ao elevado módulo de resistência ao cisalhamento do material com paládio, a energia necessária para formar bandas de cisalhamento é muito menor do que a energia necessária para transformar essas bandas de cisalhamento em rachaduras
"O resultado é que o vidro mostra uma extensa plasticidade em resposta ao estresse, permitindo que ele se curve, em vez de se quebrar," diz Ritchie.
Interrupção das trincas
Os materiais vítreos não são exatamente sólidos - eles têm uma estrutura não-cristalina, amorfa, que os torna inerentemente fortes, mas muito quebradiços.
Enquanto a estrutura cristalina dos metais oferece obstáculos microestruturais - como inclusões, contornos de grânulos etc - que inibem a propagação das rachaduras, não há nada na estrutura amorfa de um vidro que interrompa a propagação de uma trinca.
Criado um vidro mais forte do que o aço
A adição de prata à composição do vidro metálico permitiu aos pesquisadores expandir a espessura das hastes de vidro para seis milímetros. [Imagem: Caltech/Marios D. Demetriou]
O problema é especialmente sério nos vidros metálicos, onde bandas de cisalhamento individuais podem se formar e se estender por todo o material, o que leva a falhas radicais sob tensões muito pequenas.
Anteriormente, o grupo havia descoberto que a introdução de uma fase cristalina de um metal no vidro era capaz de interromper a propagação das trincas - veja Vidro metálico de titânio supera ligas tradicionais do metal.
Esta fase cristalina, que assume a forma de padrões dendríticos que permeiam a estrutura amorfa do vidro, funciona como barreiras microestruturais para evitar a propagação da rachadura.
Plasticidade
Neste novo trabalho, a equipe produziu um material de vidro puro, cuja composição química única gera uma ampla plasticidade pela formação de bandas de cisalhamento múltiplas, antes que as bandas individuais se transformem em rachaduras.
As amostras iniciais do novo vidro metálico eram microligas de paládio com silício, fósforo e germânio, que permitiram a fabricação de bastões de vidro de aproximadamente um milímetro de diâmetro.
A adição de prata para o mix permitiu aos pesquisadores expandir a espessura das hastes de vidro para seis milímetros.
As dimensões das peças de vidro metálico são limitadas pela necessidade de esfriar rapidamente os metais líquidos para formar sua estrutura final amorfa, mas os cientistas afirmam que refinamentos na técnica deverão permitir a criação de materiais ainda mais resistentes e fortes.
Bibliografia:

A Damage-Tolerant Glass
Marios D. Demetriou, Maximilien E. Launey, Glenn Garrett, Joseph P. Schramm, Douglas C. Hofmann, William L. Johnson, Robert O. Ritchie
Nature Materials
09 January 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nmat2930

"Fumaça sólida"

"Fumaça sólida" é fabricada com nanotubos de carbono

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/01/2011
Mais leve e condutor


Reconhecido como a substância sólida mais leve que existe, o aerogeltem inúmeras aplicações, da ciência espacial à biologia,
Conhecido como fumaça congelada, ou fumaça sólida, o aerogel é também um isolante térmico quase perfeito.
Mas tudo pode ser melhorado.
Cientistas da Universidade da Flórida, nos Estados Unidos, acabam de desenvolver uma nova forma de aerogel ainda mais leve, com elevada resistência e uma área superficial incrivelmente grande.
Aerogel:
Graças às propriedades dos nanotubos de carbonos, o novo aerogel poderá ser usado em sensores e em componentes eletrônicos. [Imagem: Zou et al./ACS Nano]
O chamado aerogel de nanotubos de carbono de paredes múltiplas poderá ser usado em sensores para detectar poluentes e substâncias tóxicas, reatores químicos e, agora, graças às propriedades dos nanotubos de carbono, em componentes eletrônicos.
Aerogel de nanotubos
Os aerogeles feitos de dióxido de silício - o principal componente da areia comum - e de polímeros orgânicos, já são usados como isolantes térmicos em edifícios, raquetes de tênis, esponjas para limpar vazamentos de petróleo e vários outros produtos.
Mas fabricar um aerogel de nanotubos de carbono é algo que apenas uns poucos cientistas haviam conseguido até agora.
A grande vantagem dos nanotubos é que eles são condutores elétricos, o que abre novas possibilidades de uso da "fumaça congelada".
Por exemplo, os testes mostraram que um sensor construído com o novo aerogel é capaz de detectar um objeto com massa de 0,099 grama.
Se os nanotubos de carbono usados para fabricar um cubo de 28 gramas de aerogel fossem retirados e postos lado a lado, eles cobririam uma área equivalente a três campos de futebol.
Bibliografia:

Ultralight Multiwalled Carbon Nanotube Aerogel
Jianhua Zou, Jianhua Liu, Ajay Singh Karakoti, Amit Kumar, Daeha Joung, Qiang Li, Saiful I. Khondaker, Sudipta Seal, Lei Zhai
ACS Nano
Vol.: 4 (12), pp 7293-7302
DOI: 10.1021/nn102246a

Mafalda

terça-feira, 18 de janeiro de 2011

BBC lança sua série Human Planet

Resolução prova de química UFRGS 2011


26
Gabarito: Letra B
Apenas na destilação (simples) ocorre a separação total do sólido solúvel e do líquido, então fase líquido obtida será incolor. Na filtração e decantação ocorre apenas a separação do sólido insolúvel e do líquido com sólido solúvel, então a coloração permanece.

27
Gabarito: Letra E
O elemento magnésio é um conjunto dos isótopos naturais (átomos com o mesmo número de prótons, no caso Z = 12 e massas atômicas diferentes). Como a massa do elemento é uma média ponderada das massas dos isótopos, acaba originando um valor fracionário, no caso 24,3.

28
Gabarito: Letra A
SiO2 – é sólido covalente em condições ambientes.
SO2 – é um gás molecular em condições ambientes.
CO é uma substancia molecular gasosa em condições ambientes.
Na2CO3  é um solido iônico em temperatura ambiente.
CaO é um óxido iônico solido na temperatura ambiente.
(A) Correta, logo é a resposta. A substância 1 é um sólido covalente, conhecido como sílica. A substância 4 e 5 são iônicas, portanto sólidas.
(B) Incorreta, a substância cinco também é formada por metal e ametal, portanto iônica.
(C) Incorreta, a substância 4 é um sal.
(D) Incorreta, a substância 2 é um óxido ácido que reage com água formando um ácido, portanto solúvel.
(E) Incorreta, a substância 1 é sólida, portanto alto ponto de fusão. A substância 2 é polar.

29
Gabarito: Letra A
As espécies 12C e 13C pertencem ao mesmo elemento químico, carbono (logo a I está correta). E o elemento carbono tem o mesmo número de prótons e diferente numero de nêutrons, (II está incorreta) e elétrons (III está incorreta). Z = p+ = e = 6.

30
Gabarito: Letra D
I – correta, todos os carbonos com uma dupla e duas ligações simples (carbono hibrido – sp2) tem geometria trigonal.
II- incorreta, o boro apresenta três ligações simples possuindo geometria trigonal.
III – correta, todos carbonos com uma ligação tripla e uma ligação simples tem geometria linear e o carbono do –CH3 que possui quatro ligações simples tem geômetra tetraédrica.

31
Gabarito: Letra C
I – correta, a tensão superficial é conseqüência das ligações de hidrogênio que confere uma forte adesão entre as moléculas de água, por exemplos nas gotas esféricas da água.
II – correta, as fortes ligações de hidrogênio impedem que as moléculas se separem (rompam essas ligações intermoleculares) formando o estado gasoso.
III – incorreta, a geometria da água é angular.

32
Gabarito: Letra D
Repare nos nox dos enxofres do Na2S (-2), SO2 (+4), Na2S2O3 (+2). O enxofre sublinhado S variou 4 elétrons, enquanto o enxofre não sublinhado  S variou 2 elétrons. Então a proporção do enxofre sublinhado S e o não sublinhado S deve ser de dois para um para igual o número de elétrons perdidos e recebidos. 1 S e 2 S ou 2 S e 4 S, que é a resposta.  

33
Gabarito: Letra E
Reação:     H2O2    à    H2O    +    O2.
Nox:                -1                -2           0 
Como o oxigênio sofreu redução (para H2O) e oxidação (para O2). O peróxido de hidrogênio atua como agente oxidação e redução.

34
Gabarito: Letra E
1 – NaNO3, sal neutro, na água só se dissolve e origina uma solução eletrolítica (com íons).
2 – NH4Cl, sal ácido, na água sofre hidrólise e origina uma solução ácida e eltrolítica (com íons).
3 – CaO, óxido básico, na água origina uma base, solução básica e eletrolítica (com íons).
4 – C6H14, hexano, apolar, não se dissolve em água, originando uma mistura com duas fases líquidas.
5 – C6H12O6, glicose, dissolve na água, mas não gera íons (solução não eletrolítica).

35
Gabarito: Letra B
50% de 2040 kg de Al2O3 corresponde a 1020 kg.
 Se 102 g de Al2O3 formam 54 g de Al, então 1020Kg formam 540 kg.
540 kg divididos por 90 kg (peso do automóvel) é igual a 6 automóveis produzidos.

36
Gabarito: C
Hidrocarboneto alifático (cadeias abertas ou fechadas não-aromáticas) saturado (somente ligações simples, letra B eliminada) com fórmula molecular C11H22 (letras B e E eliminadas) e que apresenta grupos etila (CH3-CH2-) e isopropila (CH3CHCH3) que somente a letra C apresenta.

37
Gabarito: Letra E
Os enatiômeros são isômeros ópticos que apresentam mesmas propriedades físicas, como solubilidade, ponto de fusão (I correta) e ebulição idênticas. A única diferença é que um deles desvia o plano da luz polarizada para a direita, dextrógiro, e o outro desvia o plano da luz polarizada para esquerda, levógiro (II correta). Como o ângulo que eles desviam são iguais, mas em sentidos opostos uma mistura deles, chamada racêmica, não desvia o plano da luz polarizada, sem atividade óptica (III correta).

38
Gabarito: Letra D
O mais volátil é o hidocarboneto, pois é apolar (dipolo induzido) e portanto com menor ponto de ebulição.
Hexan-3-ona é uma cetona liquida de seis carbono. Molécula levemente polar.
O mais solúvel é o triálcool, pois é muito polar e te faz ligações de hidrogênio com a água.

39
Gabarito: Letra E
As duas moléculas têm éter (CH3-O-Ar) e hidroxila fenólica (HO-Ar).

40
Gabarito: Letra D
CH3-CH2-OH   à   CH2=CH2   +   H2O.
Trata-se de reação de eliminação de água, chamada desidratação intramolecular de álcool que ocorre com catálise ácida e temperatura de 170ºC. produzindo eteno.

41
Gabarito: Letra D
A lisina e a hidroxilisina são aminoácidos, pois possuem a função ácido carboxílico( -COOH ) e a função amina (-NH2) no carbono alfa. Lipídios, que são ésteres, e glicícios, que são poliálcoois com aldeídos ou cetonas, não estão presentes.

42
Gabarito: Letra B
I – incorreta, quanto mais diluída menor a concentração das espécies envolvidas.
II – correta, quanto mais diluída, menor a concentração e portanto o pH aumenta (menos ácido).
III – incorreta, um ácido não tem o mesmo pH de um sal básico.

43
Gabarito: Letra C
I – correta, conforme o texto da própria questão.
II – se a entalpia do produto é inferior ao do reagente, então foi liberado energia. Reação exotérmica.
III – a água líquida e a água gasosa possuem entalpias diferentes, logo a variação de entalpia envolvendo elas não será a mesma.

44
Gabarito: Letra C
1 mol de CaO (56 g) libera 236 kcal.
Então 5,6 g libera 23,6 kcal = 23600 cal.
Agora usando uma fórmula lá da física Q = mcDT.
23600 cal = 1000 g x 1 cal.g-1(ºC)-1 x DT.
DT = 23,6 ºC
Somando com o valor incial (20 ºC) = 43,6 ºC

45
Gabarito: Letra A
I – correta, como o texto diz, o iodo molecular é responsável pela coloração azul, quanto mais iodo acumular, mais intensa a coloração.
II – incorreta, depende da concentração do tiossulfato (SO4-2) pois ele reage com o iodo molecular (I2).
III – incorreta, para que haja a formação da coloração azul é necessário que o iodo molecular esteja estequiometricamente em excesso.

46
Gabarito: Letra C
O catalisador aumenta a velocidade da reação, diminuindo a energia de ativação através de outro mecanismo para a reação (3 correta).
Mas o catalisador não desloca o equilíbrio (2 errada), não altera a variação de energia, não muda a constante de equilíbrio (1 errada), nem muda o rendimento da reação.

47
Gabarito: Letra C
A constante de equilíbrio (Kc = 0,5) indica que a relação entre produto e reagente é de 1:2.
1 do produto e 2 do reagente (Kc = P/R).
Então, se no início tinha 3 do reagente e depois 2, o grau de conversão é 33%.

48
Gabarito: Letra B
Para termos uma solução saturada a 30ºC, sem presença de precipitados, precisamos achar quanto de água precisamos para dissolver os 65 g.
30ºC è 200 g de sacarose   em   100 g de água
                 65 g de sacarose   em    X
X = 29,5 g de água.
Como a questão pergunta quanto de água deve ser adicionada, subtraia a quantidade inicial de 25 g e temos a resposta: 4,5 g.

49
Gabarito: Letra A
Primeiro determinar a carga através do Q = i.t
Q = 1 A x 3600 seg = 10800 C
Agora, regra de 3 para determinar a massa de alumínio eletrodepositada:
Al+3   +   3 elétrons   à   Al.
        3 mols elétrons   à   1 mol Al
        3 x 96500 C      à     27 gramas
       10800 C           à       x
x = 1 grama.

50
Gabarito: Letra B
Parte do texto:
No processo de liofilização, a temperatura da amostra é reduzida até abaixo de 0ºC, de modo que toda água presente congele (seta 2). Na seqüência, a pressão é reduzida até abaixo da pressão do ponto triplo (seta 3) e, finalmente, o alimento é lentamente aquecido até uma temperatura acima do ponto de congelamento, de modo que toda a água sublime (seta 4) lentamente.


Prova Química UFRGS 2011

UFRGS 2011               
26. Considere os seguintes processos realizados por um estudante em um laboratório.
1           - filtração de uma solução aquosa de KMnO4 de cor violeta
2           - destilação de uma solução aquosa de K2Cr2O7 de coloração alaranjada
3           - decantação de uma solução aquosa de CuSO4 de coloração azul
Após a realização de cada um desses processos, o estudante constatou que a fase líquida obtida é incolor em
(A)    apenas 1.
(B)    apenas 2.
(C)    apenas 3.
(D)    apenas 1 e 2.
(E)    1, 2 e 3.

27. Desde o século XIX, uma das questões mais preocupantes para os químicos era a definição do peso dos átomos. Atualmente, as massas atômicas dos elementos químicos são representadas, em sua maior parte, por números fracionários.
O elemento magnésio, por exemplo, apresenta massa atômica aproximada de 24,3 unidades de massa atômica.

Uma justificativa adequada para este valor fracionário é que
(A)    os átomos de magnésio podem apresentar um número de elétrons diferente do número de protons.
(B)    o número de neutrons é sempre maior que o número de protons nos átomos de magnésio.
(C)    o elemento magnésio pode originar diferentes variedades alotrópicas.
(D)   a massa de um átomo de magnesio é relativamente 24,3 vezes maior que a de um átomo do isótopo 12 do carbono.
(E)    o elemento magnésio é formado por uma mistura de isótopos naturais que
apresentam massas atômicas diferentes.


28. Na fabricação de vidros, utilizam-se, principalmente, areia (dióxido de silício), cal (óxido de cálcio) e barrilha (carbonato de sódio). Outras substâncias que passam por reações químicas específicas também podem ser incluídas nesse processo.

Abaixo, são apresentadas fórmulas de cinco substâncias que participam de reações realizadas na fabricação do vidro.

1-SiO2       2-SO2      3-CO     4-Na2CO3         5-CaO

Assinale a afirmação correta, sobre essas substâncias.
(A)    As substâncias 1, 4 e 5 são sólidas na temperatura ambiente.
(B)    Somente a substância 4   pode ser considerada iônica.
(C)    Todas as substâncias podem ser consideradas óxidos.
(D)   A substância 2 é insolúvel em água.
(E)   As substâncias 1 e 3 são apoiares com baixos pontos de fusão.

29. Usando-se a técnica de espectrometria de massas, é possível determinar a razão 13C/12C no vinho espumante e em suas bolhas de gás carbônico. Dependendo do valor dessa razão, é possível afirmar se o açúcar e o gás carbônico foram formados somente pelo processo natural de fermentação ou se houve adição desses compostos durante o processo de produção do vinho espumante.
Considere as seguintes afirmações, em relação às espécies 12C e 13C.

I            - As espécies 12C e 13C ocupam a mesma posição na tabela periódica.
II           - A espécie 13C é mais densa que a espécie 12C, porque ela apresenta um próton a mais.
III- A espécie 13C é mais eletronegativa que a espécie 12C, porque ela apresenta um elétron a mais.
Quais estão corretas?
(A)    Apenas I.
(B)    Apenas II.
(C)    Apenas III.
(D)   Apenas I e II.
(E)   Apenas II e III.

30. Em 2010, o Prêmio Nobel de Química foi atribuído aos pesquisadores Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi e Akira Suzuki. Eles dividiram o prêmio por terem desenvolvido novos métodos que revolucionaram a maneira de se obterem moléculas complexas levando à produção de novos medicamentos e de outros materiais úteis no nosso cotidiano. Esses métodos consistem em acoplar, na presença de um catalisador, um haleto orgânico com uma olefina (Reação de Heck), um organozinco (Reação de Negishi) ou um organoboro (Reação de Suzuki), propiciando a formação de uma nova ligação carbono-carbono.

Abaixo, são mostrados exemplos de reagentes utilizados nessas reações.

Considere as seguintes afirmações, sobre esses exemplos de reagentes.

I    - Todos os carbonos do composto 1 apresentam geometria trigonal-plana.
II   - No composto 2, o boro apresenta geometria tetraédrica.
III- No composto 3, dois carbonos apresentam geometria linear, e um carbono apresenta geometria tetraédrica.

Quais estão corretas?
(A)   Apenas II.
(B)   Apenas III.
(C)   Apenas I e II.
(D)   Apenas I e III.
(E)   I, II e III.

31. A grande importância da água para a vida está diretamente relacionada à especificidade de suas propriedades. Considere as seguintes afirmações, sobre as propriedades da substância água.

I    - A forma esférica das gotas de água é consequência de sua tensão superficial particularmente elevada.
II   - A água, nas condições ambiente, apresenta-se no estado líquido devido às fortes ligações de hidrogênio entre suas moléculas.
III - A presença de dois átomos de hidrogênio para cada átomo de oxigênio confere à molécula uma geometria trigonal que determina sua elevada polaridade.

Quais estão corretas?
(A)   Apenas I.
(B)   Apenas II.
(C)   Apenas I e II.
(D)   Apenas II e III.
(E)    I, II e III.

32. O tiossulfato de sódio é utilizado na formulação de banhos fixadores para materiais fotográficos. A obtenção do tiossulfato de sódio ocorre a partir de uma solução que contém sulfeto de sódio e carbonato de sódio, através da qual se passa uma corrente de dióxido de enxofre, conforme a equação abaixo.

Na2CO3 + x Na2S + y SO2   à  z Na2S2O3 + r CO2

Para que essa equação química seja corretamente ajustada a partir de um mol de carbonato de sódio, os coeficientes x, y, z e r devem ser, respectivamente,
(A) 1,2, 2 e 1.
(B) 1, 3, 2 e 3.
(C) 2, 1, 3 e 2.
(D) 2, 4, 3 e 1.
(E) 3, 2, 4 e 2.

33. Para retirar manchas de roupas coloridas, existe, no mercado, um produto alvejante sem cloro, cuja eficácia está associada ao seu "poder O2". O principal componente desse produto é o percarbonato de sódio, cuja fórmula é 2Na2CO3.3H2O2.

A adição de carbonato de sódio permite a obtenção de um peróxido de hidrogênio mais estável, de fácil transporte, e que se dissolve com facilidade em água, liberando H2O e O2 gasoso, o qual tem o poder de branquear e desinfetar.

Na decomposição do peróxido de hidrogênio em H2O e O2 gasoso, o peróxido de hidrogênio
(A)   é somente um agente oxidante.
(B)   é somente um agente redutor.
(C)   atua como detergente tensoativo.
(D)   atua como catalisador.
(E)    atua simultaneamente como oxidante e como redutor.



34. A coluna da esquerda, abaixo, relaciona cinco misturas realizadas experimentalmente; a coluna da direita, os tipos de classificação de quatro daquelas misturas.

Associe corretamente a coluna da direita à da esquerda.

1 - NaNO3 + H2O
2 - NH4CI  + H2O
3 - CaO     + H2O
4 - C6H14   + H2O
5 - C6H12O6 +H2O
(  ) solução básica
(  ) solução não eletrolítica
(  ) solução ácida
(  ) mistura com duas fases líquidas

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

(A) 1
- 5
- 2
- 4.
(B) 2
- 4
- 3
- 1.
(C) 2
- 1
- 3
- 4.
(D) 3
- 4
- 1
- 5.
(E) 3
- 5
- 2
- 4.

35. A substituição de aço por alumínio permite a fabricação de veículos mais leves, com consequente redução do consumo de combustíveis e aumento da resistência à corrosão. Modelos mais recentes já empregam em torno de 90 kg de alumínio por unidade produzida. O alumínio é geralmente extraído da bauxita, minério que contém Al2O3.

Quantos automóveis podem ser produzidos com o alumínio obtido a partir de 2.040 kg de bauxita, com 50% de Al2O3?
(A)    5.
(B)    6.
(C)    9.
(D)   12 .
(E)    54. 

36. A estrutura correta para um hidrocarboneto alifático saturado que tem fórmula molecular C11H22 e que apresenta grupamentos etila e isopropila em sua estrutura é


37.    Pasteur foi o primeiro cientista a realizar a separação de uma mistura racêmica nos
respectivos enantiômeros. Ele separou dois tipos de cristais do tartarato duplo de amônio sódio que haviam sido obtidos por cristalização em tanques de fermentação de uvas. Estes cristais eram de duas formas quirais opostas, um dos quais correspondia à imagem especular não superponível do outro.

Sobre esses cristais, são feitas as seguintes afirmações.

I - Os dois tipos de cristais apresentam o mesmo ponto de fusão.
II - Se um dos tipos de cristal for dissolvido em água e originar uma solução dextrógira, ao prepararmos outra solução, de mesma concentração, com o outro tipo de cristal, teremos uma solução levógira.
III - Uma solução aquosa que contenha a mesma quantidade de matéria dos dois tipos de cristais não deverá apresentar atividade ótica.

Quais estão corretas?
(A)    Apenas I.
(B)    Apenas II.
(C)    Apenas I e III.
(D)   Apenas II e III.
(E)    I, II e III.

38.    Observe os seguintes compostos.
  
Em relação a estes compostos, é correto afirmar que o mais volátil e o mais solúvel em água são, respectivamente,
(A)    hexan-3-ona e hexan-l,3,6-triol.
(B)    hexan-3-ona e hexano.
(C)    hexano e hexan-3-ona.
(D)    hexano e hexan-l,3,6-triol.
(E)    hexan-l,3,6-triol e hexan-3-ona.

39. A capsaicina e a zingerona são moléculas responsáveis pela sensação de ardor que sentimos ao ingerir pimenta malagueta e gengibre, respectivamente.


Os grupos funcionais comuns às duas moléculas são
(A)    amida, éter e hidroxila alcoólica.
(B)    cetona e hidroxila fenólica.
(C)    éster e hidroxila alcoólica.
(D)   cetona e éster.
(E)    éter e hidroxila fenólica.

40. Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do enunciado abaixo.
O polietileno é obtido através da reação de polimerização do etileno, que, por sua vez, é
proveniente do petróleo. Recentemente, foi inaugurada, no Pólo Petroquímico do RS, uma planta para a produção de "plástico verde". Nesse caso, o
etileno usado na reação de polimerização é obtido a partir do etanol, uma fonte natural renovável, e não do petróleo.
A reação de transformação do etanol (CH3CH2OH) em etileno (CH2=CH2) é uma
reação de......................
(A)    substituição
(B)    adição
(C)    hidrólise
(D)   eliminação
(E)    oxidação

41.    A lisina é oxidada no organismo, formando a hidroxilisina, que é um componente do colágeno. Por outro lado, a degradação da lisina por bactérias durante a putrefação de tecidos animais leva à formação da cadaverina, cujo nome dá uma ideia de seu odor.



Assinale a afirmação correta em relação a estes compostos.
(A)    A hidroxilisina é um glicídio.
(B)    A cadaverina é um lipídio.
(C)    A lisina é uma proteína.
(D)   A lisina e a hidroxilisina são aminoácidos.
(E)    A hidroxilisina apresenta ligação peptídica.

42.    O ácido fórmico é um ácido fraco, de fórmula HCOOH, encontrado nas formigas e na urtiga, e é o responsável pela sensação de queimadura.

Considere as seguintes afirmações, a respeito de soluções aquosas deste ácido.

I - Quanto mais diluída for uma solução de ácido fórmico, maior a concentração de íons H+ presentes.
II - O pH da solução de ácido fórmico aumenta com o aumento da diluição do ácido.
III - O pH de uma solução com 0,1 mol L-1 de ácido fórmico é igual ao pH de uma solução de mesma concentração de ácido fórmico contendo 0,1 mol L-1 de formiato de sódio (HCOONa).

Quais estão corretas?
(A)    Apenas I.
(B)    Apenas II.
(C)    Apenas I e II.
(D)   Apenas II e III.
(E)    I, II e III.

43. A Lei de Hess, elaborada pelo químico suíço Germain Henry Hess em 1840, afirma, em terminologia moderna, que a variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos reagentes de partida e dos produtos finais, e não depende do número de etapas ou intermediários necessários para a conversão dos primeiros nos últimos.

A respeito da Lei de Hess, considere as seguintes afirmações.
I           - O metabolismo de um mol de glicose no organismo, formando gás carbônico e água, e a combustão de um mol de glicose num calorímetro liberam a mesma quantidade de calor.
II   - Se uma reação de isomerização o conteúdo de entalpia do produto for inferior ao do reagente, a reação será exotérmica.
III- Há sempre a mesma variação de entalpia para uma dada reação de combustão de hidrocarbonetos, não importando se a água formada for líquida ou gasosa.

Quais estão corretas?
(A)    Apenas I.
(B)    Apenas II.
(C)    Apenas I e II.
(D)   Apenas II e III.
(E)    I, II e III.

44. Quando se adiciona água à "cal viva", forma-se a "cal extinta", de acordo com a reação abaixo.
CaO(s) + H2O(l) à Ca(OH)2(s) ΔH = - 236 kcal mol-1

Se 5,6 g de cal viva forem adicionados a 1 kg de água, inicialmente a 20 °C, a temperatura final da água com cal, sabendo-se que o calor específico da água é de 1 cal g-1(0C)-1, será de aproximadamente
(A)    23,6 °C.
(B)    33,6 °C.
(C)    43,6 °C.
(D)   53,6 °C.
(E)    63,6 °C.

45. A reação relógio, equacionada abaixo, é uma curiosa reação bastante usada em demonstrações, na qual duas soluções quase incolores são misturadas e, após um determinado tempo, a mistura adquire subitamente uma coloração azul intensa, devido à formação de um complexo do iodo molecular com amido adicionado como indicador.

2 I-(aq) + S2O8-2 (aq) à I2(aq) + 2SO4-2 (aq)      (lenta)
I2 (aq) + 2 S2O3-2(aq)  à 2 I-(aq) + S4O6 -2 (aq) (rápida)

A respeito dessa reação, considere as seguintes afirmações.

I - A coloração azul aparece quando o iodo molecular formado na primeira etapa acumula, pois não é mais consumido na segunda etapa da reação.
II - O tempo necessário para o aparecimento da cor azul não depende da concentração de tiossulfato.
III - Para que haja formação da coloração azul, é necessário que o tiossulfato esteja estequiometricamente em excesso.

Quais estão corretas?
(A)    Apenas I.
(B)    Apenas II.
(C)    Apenas I e II.
(D)   Apenas II e III.
(E)    I, II e III.

46. Considere o enunciado abaixo e as três propostas para completá-lo.
A produção de ácido sulfúrico de uma nação é considerada como bom indicador de sua força industrial. O ácido sulfúrico é produzido a partir de enxofre, de oxigênio e de água, por via do processo de contato.
Uma das etapas desse processo consiste na oxidação do dióxido de enxofre a trióxido de enxofre, com o uso de oxigênio na presença de pentóxido de vanádio, que atua como catalisador, conforme a equação química abaixo.

                           V2O5
2 SO2(g)  +   O2(g)   D        2 SO3(g)

A ação do pentóxido de vanádio nessa reação é de
1    - diminuir o valor da constante de equilíbrio da reação.
2    - aumentar a concentração de SO3 no equilíbrio.
3    - possibilitar outro mecanismo para a reação com energia de ativação menor.

Quais propostas estão corretas?

(A)    Apenas 1.
(B)    Apenas 2.
(C)    Apenas 3.
(D)   Apenas 2 e 3.
(E)    1, 2e3.

47.    A constante de equilíbrio da reação de conversão abaixo tem o valor de 0,5.

Glicose 6-Fosfato D Frutose 6-Fosfato

Se essa reação parte de Glicose 6-Fosfato pura, o grau de conversão deste reagente em produto, quando a reação atinge o equilíbrio, é de aproximadamente
(A)    10%.
(B)    25%.
(C)    33%.
(D)   50%.
(E)    66%.

48.    A sacarose é extraordinariamente solúvel em água, como mostram os dados da tabela abaixo.
T(°C)
30
50
Solubilidade (gSAc/100g H20)
220
260

Prepara-se uma solução saturada dissolvendo 65 g de sacarose em 25 g de água a 50 °C. A quantidade de água a ser adicionada a esta solução inicial, de modo que, quando a solução resultante for resfriada até 30 °C, tenhamos uma solução saturada de sacarose em água, sem presença de precipitados, é de aproximadamente
(A)      2,5 g.
(B)           4,5 g.
(C)      10,0 g.
(D)      15,8 g.   
(E)       40,0 g.

49 . A obtenção de metais puros por eletrodeposição é uma das aplicações práticas da eletroquímica. A eletrodeposição pode ser entendida como uma reação entre elétrons e íons. Sabendo-se que um mol de elétrons tem a carga de 96.500 C (constante de Faraday), a massa de aluminio que será depositada a partir de uma solução de Al2(SO4)3 por urna corrente de 1,0 A fluindo durante 3 horas é de aproximadamente
(A) 1,0 g.
(B) 2,0 g.
(C) 3,0 g.
(D) 9,0 g.
(E) 27g.

50. Em viagens espaciais, é crucial que os mantimentos sejam leves e ocupem pouco espaço. Nestas situações, os alimentos são preparados por liofilização e precisam, antes do consumo, ser reidratados e reaquecidos. No processo de liofilização, a temperatura da amostra é reduzida até abaixo de 0 °C, de modo que toda a água presente congele. Na sequência, a pressão é reduzida até abaixo da pressão do ponto triplo e, finalmente, o alimento é lentamente aquecido até uma temperatura acima do ponto de congelamento, de modo que a água sublime lentamente. Como resultado das três etapas do processo, há perda de até 97% do conteúdo de água.

Considere o diagrama de fases da água esquematizado abaixo.



O processo de liofilização acima descrito pode ser representado neste diagrama pela sequência de etapas
(A)    1, 2 e 3.
(B)    2, 3 e 4.
(C)    3, 4e 5.
(D)   4, 5 e 1.
(E)   4, 5 e 2.