XII OLIMPÍADA REGIONAL DE CIÊNCIAS - 2010 “Química e Sociedade” Gabarito – Primeira Fase Cruzadinha L E T R Ó L 2 F U S Ã O R M E N T A 4 H I D R O 5 M E T A N O O L E O Q U Í 1 3 7 R 9 11 B I F E E I S Ç Ã O G Ê N I M I C A 6 P E T R E A Ç Ã O 8 O X I G E N I O C O M B U S T Ã O 10 D E S T I L A Ç Ã O C M B U S T Í V E L 12 B A F Ô M E T R O 13 A M I D O O O E 1 - Decomposição de substâncias induzida por corrente elétrica. 2 - Passagem do estado sólido para o líquido. 3 - Produção de álcoois e gás carbônico (CO2), por microrganismos, a partir de açúcares. Importante processo na produção de bebidas e pães. 4 - O mais leve dos elementos. 5 - Gás de efeito estufa gerado principalmente pelos rebanhos. 6 - Óleo de pedra. 7 - Reação que ocorre entre substâncias com a formação de novas substâncias. 8 - Segunda substância mais abundante na atmosfera. 9 - Reação que só ocorre na presença de oxigênio. O XII Olimpíada Regional de Ciências - 2010 10 - Processo utilizado para a separação de misturas de substâncias com diferentes pontos de ebulição. 11 - Produto útil para a geração de energia obtido, total ou parcialmente, de biomassa. 12 - Instrumento utilizado na determinação do teor alcoólico a partir do ar expirado. 13 - Polissacarídeo presente na batata, cereais, mandioca etc, que na presença de água e aquecido é geleificado. Questões Questão 1 (Unicruz-RS) A umidade do ar representa uma solução, segundo as fases de agregação dos componentes: A) B) C) D) E) Solução gás-líquido. Solução líquido-líquido. Solução gás-gás. Solução líquido-gás. Solução sólido-gás. Questão 2 (Fuvest-SP) Em alguns países, tanto o lixo orgânico quanto o inorgânico são colocados em recipientes diferentes. Devem ser colocados no recipiente rotulado “lixo inorgânico”: A) B) C) D) E) Cacos de vidro e latas de refrigerante. Trapos de limpeza e cacos de louça. Cascas de ovos e de frutas. Embalagens de plásticos e de alumínio. Papel e flores murchas. Questão 3 (Unisinos-RS) Abaixo está esquematizado o fluxograma relativo à separação dos componentes de uma mistura constituída por azeite, água e açúcar totalmente dissolvido. azeite + água + açúcar processo 1 azeite água + açúcar processo 2 água açúcar Examinando o fluxograma, você identifica os processos 1 e 2 como sendo, respectivamente: 2 XII Olimpíada Regional de Ciências - 2010 A) B) C) D) E) Destilação e filtração. Filtração e decantação. Decantação e destilação. Decantação e centrifugação. Filtração e centrifugação. Questão 4 Certas propagandas recomendam determinados produtos, destacando que são saudáveis por serem naturais, isentos de química. Um aluno atento percebe que essa afirmação é: A) B) C) D) Verdadeira, pois o produto é dito natural porque não é formado por substâncias químicas. Falsa, pois as substâncias químicas são sempre benéficas. Verdadeira, pois a Química só estuda materiais artificiais. Enganosa, pois confunde o leitor, levando-o a crer que “química” significa não saudável, artificial. E) Verdadeira, somente se o produto oferecido não contiver água. Questão 5 (Reis, M. - Completamente Química: Química Geral) Acidulantes são substâncias que têm propriedades de realçar o flavor, palavra que indica a sensação de aumento na produção da saliva, provocada pelo sabor, aroma e fragrância da bebida. A substância que tem essa função em alguns refrigerantes é o ácido fosfórico. A lei julga desnecessário fixar limites para o emprego de acidulante porque se presume que eles jamais seriam utilizados em doses acima do razoável, já que provocariam um efeito contrário, tornando a bebida desagradável e com sabor ocre. Há, porém, um parâmetro de “ingestão diária aceitável” (IDA) que é de 5 mg/kg. Uma pessoa de 60 kg, pode ingerir um volume máximo de refrigerante, com 0,6 g/L de ácido fosfórico, igual a: A) 50 mL B) 60 mL C) 3,0 L D) 0,5 L E) 6,0 L Questão 6 (ENEM-2006) Com base em projeções realizadas por especialistas, preve-se, para o fim do século XXI, aumento de temperatura media, no planeta, entre 1,4 oC e 5,8 oC. Como conseqüência desse aquecimento, possivelmente o clima será mais quente e mais úmido bem como ocorrerão mais enchentes em algumas áreas e secas crônicas em outras. O aquecimento também provocará o desaparecimento de algumas geleiras, o que acarretara o aumento do nível dos oceanos e a inundação de certas áreas litorâneas. As mudanças climáticas previstas para o fim do século XXI: A) Provocarão a redução das taxas de evaporação e de condensação do ciclo da água. B) Poderão interferir nos processos do ciclo da água que envolvem mudanças de estado físico. C) Promoverão o aumento da disponibilidade de alimento das espécies marinhas. D) Induzirão o aumento dos mananciais, o que solucionará os problemas de falta de água no planeta. E) Causarão o aumento do volume de todos os cursos de água, o que minimizara os efeitos da poluição aquática. 3 XII Olimpíada Regional de Ciências - 2010 Questão 7 (ENEM-2006) Chuva acida é o termo utilizado para designar precipitações com valores de pH inferiores a 5,6. As principais substancias que contribuem para esse processo são os óxidos de nitrogênio e de enxofre provenientes da queima de combustíveis fosseis e, também, de fontes naturais. Os problemas causados pela chuva acida ultrapassam fronteiras políticas regionais e nacionais. A amplitude geográfica dos efeitos da chuva acida esta relacionada principalmente com: A) a circulação atmosférica e a quantidade de fontes emissoras de óxidos de nitrogênio e de enxofre. B) a quantidade de fontes emissoras de óxidos de nitrogênio e de enxofre e a rede hidrográfica. C) a topografia do local das fontes emissoras de óxidos de nitrogênio e de enxofre e o nível dos lençóis freáticos. D) a quantidade de fontes emissoras de óxidos de nitrogênio e de enxofre e o nível dos lençóis freáticos. E) a rede hidrográfica e a circulação atmosférica. Questão 8 (ENEM-2006) A situação atual das bacias hidrográficas de São Paulo tem sido alvo de preocupações ambientais: a demanda hídrica maior que a oferta de água e ocorre excesso de poluição industrial e residencial. Um dos casos mais graves de poluição da água é o da bacia do alto Tiete, onde se localiza a região metropolitana de São Paulo. Os rios Tiete e Pinheiros estão muito poluídos, o que compromete o uso da água pela população. Avalie se as ações apresentadas abaixo são adequadas para se reduzir a poluição desses rios. I. Investir em mecanismos de reciclagem da água utilizada nos processos industriais. II. Investir em obras que viabilizem a transposição de águas de mananciais adjacentes para os rios poluídos. III. Implementar obras de saneamento básico e construir estações de tratamento de esgotos. É adequado o que se propõe: A) B) C) D) E) Apenas em I. Apenas em II. Apenas em I e III. Apenas em II e III. Em I, II e III. Questão 9 (Adaptado de UFF-RJ e http://www.cdcc.usp.br/quimica/galeria/lavoisier.html) O químico francês Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794), filho de uma família que pertencia à nobreza francesa, teve uma excelente educação, estudando nas melhores escolas francesas. Em 1764 graduou-se em direito, mas nunca exerceu a profissão. Lavoisier tinha um grande interesse pelas ciências, o que o estimulou durante o seu curso universitário a assistir aos cursos de professores conceituados ligados à área de ciências; talvez o direito tenha perdido um bom advogado, mas a química ganhou um de seus mais célebres cientistas. Por dedicar-se a uma variedade de serviços sociais e científicos, em 1768, Lavoisier associou-se à Ferme Générale, uma organização de financistas que, através de um convênio com o governo, 4 XII Olimpíada Regional de Ciências - 2010 exercia o direito de coletar impostos relativos a um grande número de produtos comerciais. A cobrança de impostos era altamente repressiva e a ligação de Lavoisier com a Ferme Générale e seu envolvimento com o governo monárquico eram muito malvistos pela população. Lavoisier foi preso e acusado de peculato (desvio de dinheiro público) e após ser julgado culpado, foi conduzido à guilhotina e executado. Lavoisier é conhecido como o introdutor da Química Moderna. Em 1789 lançou uma publicação que é considerada o marco da Química Moderna, "Tratado Elementar da Química", que logo foi traduzido para várias línguas. A freqüente utilização da balança pode ser considerada uma das principais características do trabalho de pesquisa de Lavoisier. Isso o levou à descoberta da importância fundamental da massa da matéria em estudos químicos, o que fez concluir que a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos de uma reação, ou seja, a famosa "Lei da conservação das massas". Considerando a equação química: A+B→C+D Ao se utilizar 10,0 g de B, obteve-se 4,0 g de C; em outra experiência utilizou-se 10,0 g de A e obteve-se 20,0 g de D. Considerando a “Lei da conservação das massas”, pode-se concluir que num terceiro experimento, a massa de D obtida a partir de 5,0 g de B é: A) 2,0 g C) 6,0 g B) 5,0 g D) 10,0 g E) 20,0 g Questão 10 (ENEM-2009) O controle de qualidade é uma exigência da sociedade moderna na qual os bens de consumo são produzidos em escala industrial. Nesse controle de qualidade são determinados parâmetros que permitem checar a qualidade de cada produto. O álcool combustível é um produto de amplo consumo muito adulterado, pois recebe adição de outros materiais para aumentar a margem de lucro de quem o comercializa. De acordo com a Agência Nacional de Petróleo (ANP), o álcool combustível deve ter densidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 g/cm3. Em algumas bombas de combustível a densidade do álcool pode ser verificada por meio de um densímetro similar ao desenhado abaixo, que consiste em duas bolas com valores de densidade diferentes e verifica quando o álcool está fora da faixa permitida. Na imagem, são apresentadas situações distintas para três amostras de álcool combustível. Amostra 1 Amostra 2 Amostra3 A respeito das amostras ou do densímetro, pode-se afirmar que: 5 XII Olimpíada Regional de Ciências - 2010 A) B) C) D) E) A densidade da bola escura deve ser igual a 0,811 g/cm3. A amostra 1 possui densidade menor do que a permitida. A bola clara tem densidade igual à densidade da bola escura A amostra que está dentro do padrão estabelecido é a de número 2. O sistema poderia ser feito com uma única bola de densidade entre 0,805 g/cm3 e 0,811 g/cm3. Questão 11 (ENEM-2009) Arroz e feijão formam um “par perfeito”, pois fornecem energia, aminoácidos e diversos nutrientes. O que falta em um deles pode ser encontrado no outro. Por exemplo, o arroz é pobre no aminoácido lisina, que é encontrado em abundância no feijão, e o aminoácido metionina é abundante no arroz e pouco encontrado no feijão. A tabela seguinte apresenta informações nutricionais desses dois alimentos. Arroz Feijão (1 colher de sopa) (1 colher de sopa) Calorias 41 Kcal 58 Kcal Carboidratos 8,07 g 10,6 g Proteínas 0,58 g 3,53 g Lipídeos 0,73 g 0,18 g Colesterol 0g 0g Silva, R.S. Arroz e feijão, um par perfeito. Disponível em: http://www.correpar.com.br A partir das informações contidas no texto e na tabela, conclui-se que: A) B) C) D) E) Os carboidratos contidos no arroz são mais nutritivos que os do feijão. O arroz é mais calórico que o feijão por conter maior quantidade de lipídios. As proteínas do arroz têm a mesma composição de aminoácidos que as do feijão. A combinação de arroz com feijão contém energia e nutrientes e é pobre em colesterol. Duas colheres de arroz e três de feijão são menos calóricas que três colheres de arroz e duas de feijão. Questão 12 Desde os anos 1990, novas tecnologias para a produção de plásticos biodegradáveis foram pesquisadas em diversos países do mundo. No Brasil, foi desenvolvido um plástico empregando-se derivados da cana-de-açúcar e uma bactéria recém-identificada, capaz de transformar açúcar em plástico. “A bactéria se alimenta de açúcar, transformando o excedente do seu metabolismo em um plástico biodegradável chamado PHB (polihidroxibutirato). Sua vantagem é que, ao ser descartado, o bioplástico é degradado por microrganismos existentes no solo em no máximo um ano, ao contrário dos plásticos de origem petroquímica, que geram resíduos que demoram mais de 200 anos para se degradarem”. 6 XII Olimpíada Regional de Ciências - 2010 Gomes, A.C. Biotecnologia ajuda na conservação do ambiente. Revista Eletrônica Vox Sciencia. Ano V. no. 28. São Paulo: Núcleo de Divulgação Científica José Gomes. Acesso em: 30 abril, 2009 (adaptado). A nova tecnologia, apresentada no texto, tem como conseqüência: A) B) C) D) E) A diminuição da matéria orgânica nos aterros e do mau-cheiro nos lixões. A ampliação do uso de recursos não renováveis, especialmente, os plásticos. A diminuição do metabolismo de bactérias decompositoras presentes nos solos. A substituição de recursos não renováveis por renováveis para fabricar plásticos. O lançamento no meio ambiente de produtos plásticos inertes em relação ao ciclo da matéria. Questão 13 (ENEM-2006) As características dos vinhos dependem do grau de maturação das uvas nas parreiras porque as concentrações de diversas substâncias da composição das uvas variam à medida que as uvas vão amadurecendo. O gráfico a seguir mostra a variação da concentração de três substâncias presentes em uvas em função do tempo. O teor alcoólico do vinho deve-se à fermentação dos açucares do suco da uva. Por sua vez, a acidez do vinho produzido é proporcional a concentração dos ácidos tartárico e málico. Considerando-se as diferentes características desejadas, as uvas podem ser colhidas: A) B) C) D) E) Mais cedo, para obtenção de vinhos menos ácidos e menos alcoólicos. Mais cedo, para obtenção de vinhos mais ácidos e mais alcoólicos. Mais tarde, para obtenção de vinhos mais alcoólicos e menos ácidos. Mais cedo e ser fermentadas por mais tempo, para a obtenção de vinhos mais alcoólicos. Mais tarde e ser fermentadas por menos tempo, para a obtenção de vinhos menos alcoólicos. Questão 14 (ENEM-2005) Um estudo caracterizou 5 ambientes aquáticos, nomeados de A a E, em uma região, medindo parâmetros físico-químicos de cada um deles, incluindo o pH nos ambientes. O gráfico I representa os valores de pH dos 5 ambientes. Utilizando o gráfico II, que representa a distribuição estatística de espécies em diferentes faixas de pH, pode-se esperar um maior número de espécies no ambiente: 7 XII Olimpíada Regional de Ciências - 2010 Gráfico I A) A B) B C) C Gráfico II D) D E) E Questão 15 (ENEM-2005) Quando um reservatório de água é agredido ambientalmente por poluição de origem doméstica ou industrial, uma rápida providência é fundamental para diminuir os danos ecológicos. Como o monitoramento constante dessas águas demanda aparelhos caros e testes demorados, cientistas têm se utilizado de biodetectores, como peixes que são colocados em gaiolas dentro da água, podendo ser observados periodicamente. Para testar a resistência de três espécies de peixes, cientistas separaram dois grupos de cada espécie, cada um com cem peixes, totalizando seis grupos. Foi, então, adicionada a mesma quantidade de poluentes de origem doméstica e industrial, em separado. Durante o período de 24 horas, o número de indivíduos passou a ser contado de hora em hora. Os resultados são apresentados abaixo: Pelos resultados obtidos, a espécie de peixe mais indicada para ser utilizada como detectora de poluição, a fim de que sejam tomadas providências imediatas, seria: A) A espécie I, pois sendo menos resistente à poluição, morreria mais rapidamente após a contaminação. B) A espécie II, pois sendo a mais resistente, haveria mais tempo para testes. C) A espécie III, pois como apresenta resistência diferente à poluição doméstica e industrial, propicia estudos posteriores. D) As espécies I e III juntas, pois tendo resistência semelhante em relação à poluição permitem comparar resultados. E) As espécies II e III juntas, pois como são pouco tolerantes à poluição, propiciam um rápido alerta. 8