Correção QUÍMICA PETROBRÁS 2014

Olá caros alunos.
Concurso realizado e novamente a felicidade de saber que todos os tópicos abordados nas questões foram exaustivamente abordados no nosso curso. Inclusive já recebi email de aluno me dizendo que algumas questões foram muito semelhante ao abordado na teoria e exercícios. Isto é muito gratificante. Nos motiva a sempre buscarmos os assuntos de acordo com o concurso e a banca.
Fiz a resolução das questões e estas seguem abaixo. Somente uma questão dá margem de recurso. Com boa vontade‼! Não custa nada argumentar. A questão 29 pede a estequiometria da combustão do butanol. A questão é muito simples, mas, butanol é um álcool e esta função NÃO está prevista no edital. Portanto, pode-se alegar isto (falta no edital) ou que você não estudou a nomenclatura de outras funções orgânicas devido a falta de previsão no edital.
No meu curso coloquei um módulo exclusivo de petróleo. Mas, se você reparar este tema também não consta claramente do edital. Tem no bloco 3 referências a refino (e subentende-se petróleo, mas…. Não custa tentar. Não paga nada).
Achei a prova de bom nível, questões bem formuladas, com enunciados claros e objetivos. Padrão da CESGRANRIO.
Desejo a vocês toda sorte do mundo e excelentes resultados.
Sempre à sua disposição.
Prof. Wagner Bertolini
Estratégia Concursos.
Contem sempre comigo.
Grande abraço.
Segue a resolução completa da prova, das questões relativas ao curso ministrado.

(TÉCNICO DE OPERAÇÕES JUNIOR – PETROBRÁS – CESGRANRIO/2014)
21. Nas dispersões, soluções e suspensões, uma ou mais substâncias estão disseminadas em outra. Sobre dispersões, soluções e suspensões, considere as afirmativas a seguir.
I. Nas soluções verdadeiras, disperso e dispersante formam um sistema homogêneo.
II. Nas dispersões coloidais, disperso e dispersante formam uma mistura homogênea.
III. Nas suspensões, não é possível ver o disperso a olho nu.
É correto APENAS o que se afirma em
(A) I
(B) II
(C) III
(D) I e II
(E) I e III
RESOLUÇÃO:
As soluções se caracterizam por serem sistemas homogêneos, monofásicos. Já nas suspensões as partículas, em função do tamanho, geralmente são visíveis a olho nu.
Resposta: “A”.

22 A reação de formação do etino, C2H2, a partir do C(grafite) e do H2(g), no equilíbrio é representada pela equação abaixo:
2C(grafite)+ H2(g) ↔ C2H2(g)
Considere as afirmações a seguir sobre esse sistema em equilíbrio e os fatores que o influenciam.
I. A diminuição da pressão parcial do H2 no reator desloca o equilíbrio para formação do etino.
II. A adição de C ao sistema perturba o equilíbrio, deslocando a reação para o consumo de etino.
III. A retirada de etino do sistema força a formação de mais etino.
É correto APENAS o que afirma em
(A) I
(B) II
(C) III
(D) I e II
(E) II e III
RESOLUÇÃO:
Vamos analisar cada afirmativa e verificar a veracidade delas:
I. A diminuição da pressão parcial do H2 no reator desloca o equilíbrio para formação do etino. ERRADO. Se diminuirmos a pressão do H2, que é um reagente, o sistema se desloca no sentido dos reagentes, buscando repor o H2 removido.
II. A adição de C ao sistema perturba o equilíbrio, deslocando a reação para o consumo de etino. ERRADO. Em um equilíbrio químico qualquer alteração feita em participante sólido (grafite é sólido) não causa nenhuma alteração sobre o equilíbrio químico.
III. A retirada de etino do sistema força a formação de mais etino. CORRETO. Sempre que se remove um participante (veja a afirmativa I) o sistema se desloca no sentido de repor tal participante. Logo, se removermos etino, será deslocado no sentido de produzir mais etino.
Resposta “C”.

23 Em um reator de 10,0L, numa certa temperatura, a reação de decomposição de 2,0 mols de ácido iodídrico (representada abaixo) tem 50% de rendimento.
2HI(g) ↔ H2(g) + I2(g)
O valor da constante de equilíbrio em termos de concentração (Kc) da reação, na temperatura em questão, é:
(A) 0,025
(B) 0,050
(C) 0,10
(D) 0,25
(E) 0,50
RESOLUÇÃO:
Vamos determinar as concentrações dos participantes no equilíbrio para substituirmos na expressão da constante de equilíbrio, que no caso é:
Kc = [H2][I2]/[HI]2
Vamos calcular a concentração inicial do ácido iodídrico, sabendo que o volume é de 10L.
m= 2mol/10L = 0,2mol/L
2HI H2 I2
início 0,2mol/L 0 0
reage/forma
equilíbrio
Sabendo que a reação se dá em 50% em relação ao HI, teremos que metade da quantidade inicial reagiu. Basta determinar as concentrações dos demais participantes em função da estequiometria:

2HI H2 I2
início 0,20mol/L 0 0
reage/forma – 0,10mol/L 0,05mol/L 0,05mol/L
equilíbrio 0, 10mol/L 0,05mol/L 0,05mol/L
Substituindo-se os valores na expressão do Kc
Kc = [H2][I2]/[HI]2
Kc = [5.10-2][5.10-2]/[1.10-1]2
Kc= 25.10-4/ 1.10-2
Kc= 25.10-2
Kc= 0,25
Resposta: “D”.

24. Um ácido monoprótico, representado por HA, se ioniza parcialmente em água a 25 °C, conforme indicado na equação:
HA ↔ H+ + A-
onde a constante de equilíbrio é 1,0 x 10-5.
Ao se dissolver 0,10 mol de HA em água, formando 1,0 L de solução, no equilíbrio, tem-se pH mais próximo de
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 6
RESOLUÇÃO:
Vamos determinar a concentração do H+ para podermos calcular o pH.
Vamos determinar as concentrações dos participantes no equilíbrio para substituirmos na expressão da constante de equilíbrio, que no caso é:
Ki = [H+][A-]/[HA]
Vamos calcular a concentração inicial do ácido HA, sabendo que o volume é de 1,0L.
m= 0,1mol/1L = 0,1mol/L
HÁ H+ A-
início 0,1 0 0
reage/forma x x x
equilíbrio 0,1-x x x
Como a constante de ionização é pequena podemos considerar (1-x) como 0,1. Daí, teremos:
Ki = [H+][A-]/[HA]
Ki = [x][x]/[0,1]
1,0 x 10-6 = x2
X= 1,0 x 10-3
Logo, a [H+] = 1,0 x 10-3
pH = -log [H+] = -log1,0 x 10-3 = 3
Resposta: “C”.

25. Sabe-se que os óxidos básicos são formados por metais alcalinos ou alcalino-terrosos e que, em água, estes formam hidróxidos. Então, o óxido de potássio, K2O, em água, forma:
(A) HKO2
(B) K2OH
(C) KOH
(D) K2O3
(E) K(OH)2
RESOLUÇÃO:
Sabe-se que um óxido básico em água formam hidróxidos. Bastaria saber que o potássio é metal alcalino (família 1A e, portanto, com nox +1) e formaria uma monobase: KOH.
Equacionando, teremos:
KOH + H2O → 2 KOH
Lembrem-se da dica: reação com óxidos quando aparece água nos reagentes junte todos os átomos num só produto.
Resposta: “C”.

26
Qual é, em gramas, a massa aproximada de NaNO3 necessária para o preparo de 500 mL de solução 10 mol/L?
(A) 85
(B) 170
(C) 255
(D) 340
(E)425
RESOLUÇÃO
NaNO3 = Na= 23; N=14; O=16
M= 85g/mol
Gosto de calcular de maneira bem simples, sem necessitar da equação matemática e, também, desenvolver o raciocínio básico de concentrações.
Teria 10 mols em 1L. Se vou preparar metade deste volume (500mL = 0,5L), preciso de metade da quantidade em mol. Logo, preciso de 5 mols desta substância.
Basta fazer uma regra de três:
1mol——–85g
5mol———X
X= 425g
Resposta: “E”.

27 Reações de oxirredução são aquelas em que há espécies que doam elétrons e espécies que recebem elétrons, ocasionando nesse processo variação do número de oxidação.
Um exemplo de oxirredução é a seguinte reação:
(A) H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l)
(B) AgN03(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaN03(aq)
(C) H3P04(aq) + 2Na0H(aq) → 2H20(l) + Na2HP04(aq)
(D) SnCl2(aq) + 2FeCl3(aq) → SnCl4(aq) + 2FeCl2(aq)
(E) C02(g) + H20(l) → H2C03(aq)
RESOLUÇÃO:
As reações de neutralização ou de óxidos em água nunca são de óxido-redução. A dica é procurar reação que tenha substância simples. Neste caso não temos nenhuma. Mas, para uma pessoa atenta perceberá que na reação D o ferro está combinado com 3 cloros no reagente e depois com 2 cloros, no produto. Então, o elemento ferro teve alteração de carga. Variou nox = oxirredução (porque o estanho também variou. Observe que também se combina com diferentes valores de átomos de cloro).
Resposta: “D”.

28 Qual e, aproximadamente, a porcentagem da massa de cobre (Cu) no sulfato de cobre penta-hidratado (CuS04.5H20)?
(A) 12,7%
(B) 25,5%
(C) 31,8%
(D) 38,1%
(E) 44,4%

RESOLUÇÃO:
Cu=63,5; S=32; O=16; H=1
M = CuS04.5H20 = 249,5 g/mol

1 CuS04.5H20————1 Cu
1mol————————–1mol
249,5g————————-63,5g
100g—————————X
X= 25,45%
Resposta: “B”.

CREIO QUE CABE RECURSO. NO EDITAL MENCIONAM APENAS HIDROCARBONETOS E POLÍMEROS. NÃO SE MENCIONA ESTUDO DE ÁLCOOIS. É UM ARGUMENTO A SER USADO.
29 Na combustão completa de 1 mol de butanol (C4H100), a quantidade máxima, em mols, de dióxido de carbono produzido e igual a
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 5
RESOLUÇÃO:
Para se obter a quantidade máxima de dióxido de carbono (Co2), para cada mol de butanol, basta saber que o butanol tem 4 mol de carbonos que serão convertidos em 4 mol de dióxido de carbono.
Reação:
C4H100 + 6 O2 → 4 CO2 + 5 H20
Resposta: “D”

30 Uma solução aquosa de CuSO4 é atravessada por uma corrente elétrica de 2,40 A. Qual é, aproximadamente, a quantidade de íons Cu2+ que atravessa uma seção transversal da solução em 60,0 minutos?
Dado: Carga do elétron = 1,60 x 10-19 C
(A) 18,5 x 1022
(B) 13,8 x 1022
(C) 10,8 x 1022
(D) 5,40 x 1022
(E) 2,70 x 1022
A carga Q que é fornecida em uma eletrólise é proporcional à corrente elétrica fornecida (amperagem) e o tempo, em segundos, em que se processa a reação.
Logo, temos: Q = i x t
Temos: i = 2,4 A
Tempo = 60 minutos = 60x60s
Q = 2,4x60x60 = 8640C.

A reação de deposição é:
Cu2+ + 2e → Cu
2mol e—————1mol
2. 96500C- ——–6×1023 íons Cu2+
8640C————Y
Y = 2,7×1022 íons Cu2+

37 Existem sete unidades básicas no sistema internacional de unidades (SI) e que geram as unidades derivadas de medida. Das alternativas indicadas, a única que não é uma unidade do SI é
(A) metro (B) ampère (C) mol
(D) polegada
(E) grama
RESOLUÇÃO:
A alternativa incorreta é polegada. É usada para medir comprimento, mas não é uma unidade de medida do SI.
Resposta: “D”.

38. Uma grande variedade de polímeros sintéticos são obtidos a partir da polimerização de hidrocarbonetos e de seus derivados. O polímero representado a seguir é produzido através da reação de polimerização do propileno, sob condições ideais de pressão e temperatura, na presença de catalisador.

O hidrocarboneto precursor e o polímero representado são, respectivamente, um hidrocarboneto
(A) ramificado e um copolímero
(B) ramificado e um polímero de adição
(C) ramificado e um polímero de condensação
(D) linear e um polímero de adição
(E) linear e um polímero de condensação
RESOLUÇÃO:
Se observarmos a representação do polímero percebemos que este tem radical metil, em repetição. Mas, o hidrocarboneto original (monômero) é de cadeia normal, pois, não existe ramificações em cadeia com 3 carbonos. Como temos apenas carbono e hidrogênio no polímero (polipropileno, este deriva do propileno, H3C-CH=CH2, um hidrocarboneto) temos um polímero por adição. O monômero deve ser insaturado.
Resposta: “D”.

39 A borracha sintética Buna-N pode ser obtida através da reação de polimerização, conforme representado abaixo, na presença de catalisadores, sob condições de temperatura e pressão adequadas.

Nessas condições, a Buna-N é um
(A) alcino
(B) alcano
(C) polímero de condensação
(D) polímero de adição
(E) copolímero
RESOLUÇÃO:
Nesta reação de polimerização observamos dois monômeros distintos na formação da BUNA-N. Logo, este tipo de reação é chamado de copolimerização.
Resposta: “E”.

41 Uma mistura gasosa, constituída por 112g de nitrogênio e 16g de metano, encontra-se em um recipiente de 30L a uma pressão de 4 atm. Considerando-se comportamento ideal para os gases, o valor de PCH4/PN2, isto é, a razão entre as pressões parciais de CH4 e N2 é:
(A) 0,25
(B) 0,50
(C) 1,00
(D) 2,00
(E) 4,00
RESOLUÇÃO:
As pressões parciais estão relacionadas diretamente com o numero de mol de cada gás na mistura gasosa (o que denominamos de fração molar). Basta determinar o numero de mol de cada participante. E depois, determinar a razão.
Vamos calcular o número de mol de cada gás:
1mol de CH4———16g
x———————16g
x= 1mol CH4

1mol de N2———28g
Y———————-112g
Y= 4mol N2

Só temos os dois gases no frasco. Portanto, não é necessário determinar as pressões parciais. Para determinar a razão entre as pressões parciais, basta determinar a razão entre os valores em mol, de cada participante: nCH4/nN2.
nCH4/nN2 = ¼ = 0,25
Resposta: “A”.

42
A formação do benzeno, C6H6, a partir do etino, C2H2, e a formação do etino a partir de C(grafite) e H2(g) são representadas pelas equações termoquímicas I e II:
3C2H2(g) → C6H6(l) ΔH = – 502 kJ (I)
2C(grafite) + H2(g) → C2H2(g) ΔH = – 215 kJ (II)
Com essas informações, a variação da entalpia de formação do benzeno, em kJ, a partir de C(grafite) e H2(g) e, aproximadamente,
(A) – 377
(B) -7 22
(C) – 1.147
(D) – 2.566
(E) – 3.090
RESOLUÇÃO:
Basta aplicar a Lei de Hess. Usaremos as equações dadas para se obter o ΔH da equação desejada: 6C(grafite) e 3H2(g) → C6H6(l)
-Como C(grafite) e H2 aparecem na segunda reação e antes da seta, manteremos a equação II. Porém, precisamos de 6mol de C(grafite). Logo, multiplicaremos por 3 esta reação (toda ela, inclusive o ΔH).
3x2C(grafite) + 3xH2(g) → 3xC2H2(g) ΔH = – 215 kJ x3 = -645 kJ

-Como desejamos o benzeno no produto, e um mol dele, manteremos a primeira equação.
3C2H2(g) → C6H6(l) ΔH = – 502 kJ x 1 = -502 kJ

-Vamos somar as duas equações acima para determinarmos o ΔH desejado:
3x2C(grafite) + 3xH2(g) → 3xC2H2(g) ΔH = – 215 kJ x3 = -645 kJ
3C2H2(g) → C6H6(l) ΔH = – 502 kJ x 1 = -502 kJ
———————————————————————————————————
6C(grafite) + 3H2(g) → C6H6(l) ΔH = – 1.147 kJ
Resposta: “C”.

46. A relação entre os valores indicados em uma escala termométrica X e a escala Celsius e mostrada no Gráfico.

A temperatura na escala kelvin correspondente a 70,0°X é, aproximadamente, igual a
(A) 203 K (B) 258 K (C) 288 K (D) 296 K (E) 343 K
Veja que 100º X equivale a 0ºC. Logo, 70º X será menor que 0ºC. Sabendo que a relação entre ºC e Kelvin é T(K) =273 + t(ºC), podemos considerar que o valor de X seria menor que 273K. Poderíamos excluir as alternativas C, D e E.
Seria A ou B.
Repare, também que quando X varia 100º ocorre uma variação de 50º na escala Celsius. Concluímos que a variação nesta escala é o dobro da variação na escala em Celsius. Logo, de 100 ºX para 70ºX temos uma variação de 30º. Logo, a variação na escala Celsius será de 15º. Portanto, a temperatura em Celsius é de -15ºC. este valor corresponde a (273 – 15) 258 K.
Resposta: “B”.

57
0 refino do petróleo constitui-se de uma série de beneficiamentos pelos quais passa o mineral bruto para a obtenção de produtos específicos. Refinar petróleo é, portanto, separar as frações por meio de destilação. Várias outras operações existem com o intuito de dividir, combinar, rearranjar e purificar as substâncias obtidas de modo a transformá-las em produtos mais rentáveis. A principal finalidade do hidrotratamento é a
(A) transformação de nafta de destilação direta, rica em hidrocarbonetos parafínicos, em uma nafta rica em hidrocarbonetos aromáticos.
(B) quebra das moléculas existentes na carga de gasóleo por ação conjugada de catalisador e altas temperaturas fornecidas por vapor superaquecido.
(C) hidrogenação dos produtos aromáticos presentes por meio de vapor superaquecido, obtendo-se derivados com ponto de ebulição mais baixo.
(D) redução da viscosidade de um resíduo, que será usado como óleo combustível, por meio da quebra de suas moléculas mais pesadas através da ação térmica do vapor de água superaquecido.
(E) obtenção de frações mais estáveis do petróleo por meio de hidrogenação e eliminação de impurezas, tais como olefinas, enxofre, nitrogênio, halogênios e metais.
RESOLUÇÃO:
O processo de hidrotratamento de uma corrente de petróleo, entre muitos objetivos, os seguintes citados abaixo:

Estabilização de determinados cortes de petróleo cujas características usuais seriam inviáveis para utilização direta em motores a combustão, principalmente aqueles oriundos de processos térmicos, tais como o LCO (Light Cycle Oil), as naftas oriundas do processo de craqueamento catalítico (FCC) e as correntes oriundas das unidades de coque;
Substituição dos heteroátomos existentes nas correntes de petróleo que causam principalmente o aumento das emissões ambientalmente nocivas e formadoras de acidez (enxofre e nitrogênio). A remoção de halogênios. Remoção de compostos que causam aumento do teor de fuligem (compostos aromáticos) e particulados (metais);
Resposta: “E”.

59 0 petróleo bruto é essencialmente uma mistura complexa de diversos hidrocarbonetos. Quando extraído de reservatórios presentes no fundo do mar, ele apresenta impurezas como, por exemplo, água salgada, que pode ser separada através de processo físico. A partir do refino é possível fazer a separação dos seus componentes em frações constituídas por substâncias com características físicas semelhantes, bem como obter hidrocarbonetos de elevado interesse comercial. NÃO constitui um processo usado no refino do petróleo a(o)
(A) centrifugação
(B) destilação atmosférica
(C) destilação a vácuo
(D) craqueamento térmico
(E) craqueamento catalítico
A centrifugação é um procedimento para separar mistura heterogênea entre líquido e sólido. Portanto, não é usado no refino do petróleo.
Resposta: “A”.