As ligações químicas são fundamentais para a formação de todas as substâncias presentes em nosso cotidiano. Compreender como os átomos se ligam e a natureza dessas ligações é crucial para a ciência e a tecnologia, uma vez que possibilita o desenvolvimento de novos materiais. O quadro abaixo apresenta, hipoteticamente, quatro espécies químicas puras e suas propriedades:

Qual das opções a seguir associa corretamente as espécies químicas X, Y, Z e W com os tipos de ligações entre seus átomos, respectivamente?

A determinação de cloretos em água pode ser realizada por condutometria ou por titulação com solução de nitrato de prata usando gotas de solução de cromato de potássio como indicador. Na titulação de 100 mL de uma amostra de água do estuário da Lagoa dos Patos (região onde há mistura da água doce da lagoa com a água salgada do oceano) com solução 0,1 mol.L^-1 de nitrato de prata (na presença de solução de cromato de potássio) foram gastos 20 mL do titulante para atingir o ponto final.
A concentração de cloreto de sódio encontrada na amostra de água do estuário é de

A estabilidade dos cicloalcanos está fundamentalmente relacionada à tensão torsional no anel. Analise as afirmativas a seguir, marcando V, para as verdadeiras, e F, para as falsas.
( ) Quanto mais o ângulo das ligações dos carbonos de um ciclo é próximo de 109,5º, ângulo do carbono sp³ livre de tensão, mais estável será o ciclo.
( ) A conformação mais estável do ciclohexano não substituído é a conformação cadeira.
( ) No clorociclohexano, o cloro encontra-se preferencialmente na posição axial.
( ) No cis-1,2-dimetilciclohexano, ambos grupos metila encontram-se na posição equatorial, considerada mais estável.
A sequência correta, de cima para baixo, é:

Observe o diagrama de orbitais moleculares para a molécula de metano. Nesse diagrama, são apresentados os grupos de simetria dos orbitais envolvidos.

Figura 3

Fonte: FARIA, Roberto B. Simetria e Orbitais Moleculares. Disponível em:

https://pessoas.iq.ufrj.br/~faria/Simetria%20-%20Aula%202.pdf. Acesso 30 out. 2024.)

Quais são, respectivamente, o HOMO e o LUMO do metano?

O modelo que prevê a geometria molecular de uma determinada estrutura química é descrito pela Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência. A partir dessa interpretação é possível conceituar características de solubilidade e polaridade de muitas estruturas moleculares.
Faça a associação correta entre as duas colunas relacionando a geometria molecular com sua respectiva estrutura química.
1 – Angular 2 – Trigonal plana 3 – Pirâmide trigonal 4 – Tetraédrica
A – BO₃^-3 B – H₃O⁺ C – NH₄⁺ D – NO₂^-
Qual é a associação correta entre números e letras?

A molécula de oxigênio O₂ é paramagnética, ou seja, possui tendência de se alinhar paralelamente a um campo magnético externo. Apesar de muito úteis, as estruturas de Lewis nem sempre descrevem adequadamente todas as características de uma substância. Um modelo muito mais refinado é o estudo dos diagramas de orbitais moleculares (DOM). São apresentados, a seguir, a estrutura de Lewis e o DOM para a molécula de oxigênio.


(Fonte: BEAVER, Scott. O2 Lewis Structure. 2024. Disponível em: https://learnwithdrscott.com/o2-lewisstructure/. Acesso em 30 out. 2024.) (Fonte: COSTA, João. Soluções Química - Semana 140. Disponível em:https://noic.com.br/solucoes-quimicasemana-140/. Acesso em 30 out. 2024.)

A partir de ambos os modelos, são feitas as seguintes afirmações:
I. A estrutura de Lewis apresentada não consegue prever comportamento paramagnético para a molécula de oxigênio, uma vez que não apresenta elétrons desemparelhados em sua estrutura.
II. A ordem de ligação pelo modelo dos orbitais moleculares para a molécula de oxigênio é 2, a mesma da estrutura de Lewis.
III. A adição de um elétron na molécula de O₂, formando o íon superóxido O₂^-, acarretaria um aumento da ordem de ligação da estrutura.
Com base nas afirmações sobre os modelos apresentados, está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

Em um processo industrial, partículas sólidas são separadas em um elutriador operando com fluxo ascendente de líquido. Para assegurar a separação correta, é necessário calcular a velocidade terminal das partículas no líquido. Considere que as partículas têm massa específica de 2,7 g/cm³ , diâmetro equivalente de 90 μm – diâmetro da esfera de mesmo volume – e esfericidade de 0,85. O líquido utilizado tem massa específica de 1,0 g/cm³ e viscosidade dinâmica de 0,8 cP.

Considere que o elutriador opera com uma concentração volumétrica de partículas de 12% e uma velocidade ascendente do fluido de 0,18 cm/s. Despreze o efeito das paredes do tubo. Lembre-se de que, para partículas esféricas, a velocidade corrigida pela concentração do meio pode ser dada por: \( \dfrac{U}{u_T} \) ( 1- C^V)ⁿ. Considere, também, estas informações:

U = velocidade terminal da partícula corrigida

u_T = velocidade terminal da partícula

C_V = concentração volumétrica de partículas

Com base nesse conjunto de informações, a velocidade terminal das partículas, considerando o regime de sedimentação e a influência da concentração volumétrica do sistema é

Um leito fluidizado é utilizado para a secagem de partículas esféricas com massa específica de 1500 kg/m³ e diâmetro médio de 0,2 mm. O fluido utilizado para secagem é o ar, com massa específica de 1,2 kg/m³, viscosidade dinâmica de 1,8x10^-5 Pa.s e vazão igual a 0,03 m³/s. Durante a operação, deseja-se que o leito funcione com uma velocidade superficial igual a 3 vezes a velocidade mínima de fluidização. A velocidade terminal para uma partícula individual no ar, para um número de Reynolds baixo, foi determinada experimentalmente, sendo apresentada na Figura 4.

Figura 4 - Velocidade mínima de fluidização em função do diâmetro médio da partícula

Fonte: O Autor

A Tabela 1 apresenta as opções de tubos de aço inox disponíveis.

Tabela 1 - Diâmetro nominal de tubos comerciais.

A partir desse conjunto de dados, o diâmetro nominal aproximado do leito fluidizado para que o sistema trabalhe nesta condição operacional deve ser

Considere a difusão com reação química heterogênea na superfície de uma partícula catalítica não porosa. A partícula do catalisador está envolta em um filme gasoso estagnado. Considere, também, a seguinte reação irreversível e de pseudoprimeira ordem A → B. O problema é unidimensional em geometria cartesiana no estado estacionário. A é o soluto reagente e B é o produto, sendo que ambos difundem em contradifusão equimolar. Na fronteira superior do filme estagnado, a fração molar de A é y_A0; ao percorrer uma distância δ até a superfície do catalisador, a fração molar de A em δ é y_Aδ.

Também deve ser considerado que a concentração total e as propriedades físicas são constantes. O termo \( \dfrac{D_{AB}}{δk_s} \) (em que D_AB e k_S são o coeficiente de difusão binário e a constante de velocidade da reação, respectivamente) relaciona as resistências à reação química heterogênea irreversível na superfície de uma partícula e à difusão em um filme gasoso que envolve o catalisador.

Com base nessas informações, qual a afirmação correta, dentre as apresentadas a seguir?

Alguns números adimensionais importantes para a convecção mássica forçada são os números de Stanton (StM), Schmidt (Sc) e Sherwood (Sh).

Relacione as duas colunas abaixo, estabelecendo conexão entre os números adimensionais mencionados e suas definições.

1 – St_M A – Relação entre o fenômeno da convecção mássica e a contribuição convectiva em razão do movimento do meio.

2 – Sc B – Razão entre resistência à difusão e resistência à convecção mássica.

3 – Sh C – Relação entre as forças viscosas e o fenômeno da difusão.

Qual a associação correta entre números e letras?