Os oceanos cobrem mais de 70% do globo terrestre, mas essas águas não são apropriadas para o consumo humano. Nesse cenário, a dessalinização da água do mar é um dos caminhos para o fornecimento de água potável para a humanidade. Uma pesquisa sobre a maior eficácia na dessalinização da água do mar concedeu um prêmio internacional a Nadia Ayad, cientista brasileira que utilizou um dispositivo com o grafeno, estrutura hexagonal do elemento carbono, nesse processo
A cientista Nadia Ayad descreve como surgiu a ideia do dispositivo para dessalinização da água do mar:
“Com o aumento da urbanização, globalização e a ameaça das mudanças climáticas, há a previsão de que quase metade do mundo viverá em áreas onde a água será escassa. Por isso, existe uma real necessidade de métodos eficientes para o tratamento e dessalinização de água. Pensei que a natureza exclusiva do grafeno e suas propriedades, incluindo seu potencial como membrana de dessalinização e suas propriedades superiores de peneiração, poderia ser parte da solução.”
Fonte: SANDVIK COROMANT UK. Eliminando a escasses de água com o grafeno. [s.d]. Disponível em: https://www.sandvik.coromant.com/pt-pt/mww/solvingwater-scarcity-with-graphene. Acesso em: 26 maio 2023. (Adaptado)
O grafeno, derivado do grafite, tem impulsionado uma revolução tecnológica devido às suas propriedades versáteis como alta condutividade elétrica e térmica, impermeabilidade, dureza e por ser extremamente fino e leve. O grafite, encontrado na natureza, é estruturado em placas de hexágonos de átomos de carbono, que ficam atraídas umas às outras no espaço, sendo o grafeno formado somente por uma dessas placas, com proporções nanométricas. Outras formas sintéticas oriundas do grafite são os nanotubos, grafenos enrolados, e o C -buckminsterfulereno, no formato de uma bola 60 de futebol, representados pela figura a seguir.
Fonte: FOGAÇA, J. R. V. Grafeno-uma revolução tecnológica. Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/química/grafenoumarevolucao-tecnológica.htm. Acesso em: 26 maio 2023. (Adaptado)
De acordo com as informações e as imagens expostas, é correto afirmar que
A cientista Victória Rossetti foi a primeira mulher a se formar em agronomia no estado de São Paulo, e a segunda no Brasil, em 1939. No Instituto Biológico do Estado de São Paulo, foi pesquisadora e se tornou referência internacional em plantas cítricas.
Fonte: FABIANO,C. Conheça as 10 pioneiras na ciência. G1, Ciência e Saúde, 8 mar. 2018. Disponível em: https://g1.globo.com/ciência-e-saude/ notícia/conheca-1-brasileiras-pioneiras-na-gencia.ghtml. Acesso em: 15 maio 2023. (Adaptado)
Cítricos como a laranja e o limão produzem o ácido ascórbico (vitamina C), representado na figura a seguir, que é utilizado no setor alimentício para o retardo do escurecimento dos alimentos.
Vitamina C
Alimentos como batata, maçã e banana, quando descascados e cortados, sofrem o processo de escurecimento enzimático, em que sua superfície fica escura. Essa mudança de cor se dá por reações dos compostos fenólicos com o oxigênio do ar, catalisadas pela enzima polifenol oxidase. O produto dessa reação é a quinona, que forma pigmentos, e tem sua reação representada abaixo.
Hidroquinona e Quinona
Com base no exposto, considere as afirmativas a seguir.
I - Na reação, a hidroquinona sofre oxidação, ou seja, perda de elétrons na sua estrutura.
II - O composto responsável pela pigmentação escura nas frutas pertence à função orgânica cetona, mesma função orgânica presente na vitamina C.
III - Avitamina C é um inibidor do escurecimento enzimático pela capacidade de reduzir quinonas a compostos fenólicos antes que formem pigmentos escuros.
Está(ão) correta(s)
A cientista baiana Viviane dos Santos Barbosa recebeu premiação máxima em 2010 pelo desenvolvimento de catalisadores metálicos nanoestruturados. O controle de dimensões em escala nanométricas tem o potencial de gerar novas propriedades catalíticas, garantindo maior grau de porosidade do material e reduzindo a quantidade de catalisador utilizado.
Fonte: BAHIA, Fundação de amparo à pesquisa do Estado da Bahia. Baiana com especialização na área de nanotecnologia recebe prêmio na Finlândia. Bahia, 23 nov. 2010. Disponível em:http://www.fapesb.ba.br/baianacom-especialização-na-area-de-nanotecnologia-recebe-premio-na-finlandia/. Acesso em: 28 maio 2023. (Adaptado).
Os catalisadores são substâncias que alteram a velocidade das transformações químicas. Muitos deles atuam sobre a etapa mais lenta da reação, facilitando a formação do complexo ativado. O uso desses compostos pode reduzir a quantidade de reagentes, auxiliar na síntese de produtos menos agressivos, aumentar a eficiência energética, evitar a formação de subprodutos indesejáveis e facilitar a degradação de substâncias tóxicas no meio ambiente.
Fonte: SANTOS, W. L. P. S; MÓL, G. S. Química cidadã: volume 2: ensino médio: 2ª série/2ª ed. São Paulo: Editora AJS, 2013. (Adaptado).
Uma reação química com e sem catalisador e as diferentes energias envolvidas é representada pelo gráfico a seguir.
Com base no gráfico e nos valores de x, y, z e w, é correto afirmar que
As pilhas comuns, também conhecidas como pilhas ácidas ou pilhas de Leclanché, são muito utilizadas em aparelhos que consomem pouca energia. Já as pilhas alcalinas são semelhantes às pilhas comuns, porém armazenam uma quantidade de energia mais duradoura, sendo indicadas para equipamentos que exigem mais tempo de uso. A principal diferença entre elas é a composição da mistura eletrolítica de cada uma. Enquanto a pilha ácida utiliza uma pasta úmida de cloreto de amônio (NH4Cl), a pilha alcalina utiliza 4 uma pasta de hidróxido de potássio (KOH). O uso desta última é mais seguro, pois o eletrólito alcalino impede reações que provocam corrosão do material, visto que as pilhas possuem metais pesados e tóxicos
SOUZA, L. A. de. Pilhas alcalinas. Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ pilhas-alcalinas.htm. Acesso em: 26 maio 2023. (Adaptado).
Uma das pilhas alcalinas mais usadas é a de níquel/cádmio, constituída pelo metal cádmio, pelo hidróxido de níquel III e por uma pasta úmida de hidróxido de potássio. As equações e os respectivos potenciais-padrões de redução são representadas no quadro a seguir.
Com base nas informações do quadro, assinale V (verdadeiro ) ou F ( falso ) em cada afirmativa.
( ) O hidróxido de niquel III é o agente oxidante, formando o cátodo da pilha.
( ) O sentido do fluxo de elétrons é do hidróxido de níquel III para o cádmio.
( ) A diferença de potencial da pilha de níquel/cádmio é de + 0,6V, sendo o níquel o agente redutor da pilha.
( ) O polo negativo está no cádmio, que sofre a oxidação.
A sequência correta é
Márcia Barbosa, professora e pesquisadora de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, faz parte da Academia Brasileira de Ciências e é especialista em comportamento da água. Seus estudos estão baseados nas características dessas moléculas evidenciadas pelas ligações de hidrogênio. Na análise do fluxo da água em nanotubos, cilindros com espessura 80 mil vezes menor que um fio de cabelo, ela observou que a água flui muito bem nesses espaços, fazendo somente interações com outras moléculas que estão à sua frente ou atrás, perdendo as interações laterais, pois estas são repelidas pelo minúsculo cano. O estudo sobre diferentes materiais e espessuras de nanotubos, procurando a melhor estratégia para dessalinizar água, é uma promissora possibilidade de prover água potável, visto que a ONU estima que metade da população mundial sofrerá com falta de água até 2050.
Fonte: BRUNO, V.; ROSSINI, M. C. Revista Superinteressante. 22 nov. 2020. Disponível em: https://super.abril.com.br/ciencia/ marcia-barbosa-estuda-a-agua-a-substancia-mais-estranha-da-face-da-terra. Acesso em: 02 jun. 2023. (Adaptado)
Tendo em vista o texto, as ligações de hidrogênio e o comportamento da molécula da água, considere as afirmações a seguir.
I → As ligações de hidrogênio ocorrem preferencialmente no estado gasoso em moléculas que possuem hidrogênio ligado ao fluor, nitrogênio ou oxigênio, formando forte polo negativo no átomo de hidrogênio.
II → As ligações de hidrogênio explicam o fato de o gelo flutuar na água, pois, enquanto no estado líquido as moléculas estão desorganizadas, no estado sólido estão organizadas na forma hexagonal, ou seja, a mesma quantidade de moléculas ocupando maior espaço, o que diminui a densidade.
III → As ligações de hidrogênio explicam o fato de insetos permanecerem sobre a água devido à tensão superficial, em que as moléculas superficiais se atraem, formando uma espécie de película ou fina camada na superfície.
Está(ão) correta(s)
Na década de 1960, período em que a agricultura somava desafios e tinha presença masculina como regra, a cientista Johanna Döbereiner foi uma exceção. Ao insistir no uso de microorganismos para promover a fixação biológica de nitrogênio e multiplicar a produtividade brasileira, alavancando a agricultura tropical e dando alento na busca por competitividade frente a grandes mercados, ela selou seu nome na história. Sua contribuição ajudou o Brasil a ser um grande produtor de soja, uma vez que a fixação biológica do nitrogênio desenvolveu-se no sentido inverso do que era praticado até então, com uso intensivo de adubos nitrogenados como fertilizantes minerais. Sua pesquisa contribuiu para a economia e sustentabilidade do Brasil, pois sua descoberta não poluía o solo e os rios.
Fonte: EMBRAPA. Portal embrapa. Johanna Döbereiner: a cientista que revolucionou a agricultura. Embrapa. [s.d]. Disponível em :https://www.embrapa.br/johanna-dobereiner/quem-foi. Acesso em: 28 maio 2023. (Adaptado)
Pouco reativo do ponto de vista químico, apenas algumas bactérias têm a capacidade de fixar o nitrogênio atmosférico, convertendo-o numa forma que pode ser assimilado pelas plantas. O processo de fixação dessas espécies químicas ocorre em etapas, representadas na figura a seguir.
As espécies químicas amônia (NH3), nitrito (NO2-), nitrato (NO3-) e nitrogênio atmosférico (N2) são partes do ciclo do nitrogênio.
Assim sendo, é correto afirmar que os números de oxidação do nitrogênio na amônia, nitrito, nitrato e nitrogênio atmosférico são, respectivamente,