segunda-feira, 11 de junho de 2012

CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 104 a 111


Resolução (Questões 104 a 111):

Questão 104 – Resposta
De fato os conceitos são distintos:
Limite de detecção é a menor concentração/quantidade do analito (amostra) que pode ser detectada, com 95% de confiança, ou que possa ser estatisticamente diferenciada de um branco (ruído).
Sensibilidade é a capacidade de um método distinguir, com determinado nível de confiança, duas concentrações próxima. Pode ser usada como parâmetro comparativo entre dois métodos.
O termo sensibilidade é geralmente confundido com limite de detecção e limite de quantificação (menor concentração do analito que pode ser medida com uma precisão especificada).
Gabarito: Certo

Questão 105 – Resposta
O ideal seria utilizar uma fonte de luz para cada elemento de interesse, para obter uma linha espectral estreita, porém não é obrigatório. Existem alguns tipos de lâmpadas de cátodo oco com possibilidade para análise de multielementos. Sendo assim, poderia ser utilizado um número menor de lâmpadas no experimento.
Gabarito: Errado

Questão 106 – Resposta
Errado. O sistema “nebulizador/queimador” (atomizador contínuo) pode ser substituído pelo “forno de grafite” (atomizador discreto). Há também a alternativa de se usar o sistema de “nebulização por geração de hidretos”, que é uma alternativa para amostras nas quais o analito não é facilmente reduzido no atomizador de chama (elementos com nox elevados, p.ex: manganês no permanganato).
Gabarito: Errado

Questão 107 – Resposta
Nesta questão podemos usar o bom senso. Pela “lógica química” uma espécie monoatômica, quando excitada terá menos espectros de absorção/emissão comparado com uma espécie poliatômica, pois as interações luz/matéria nas espécies monoatômicas devem-se principalmente os elétrons isolados, enquanto que nas espécies poliatômicas temos a excitação dos elétrons envolvidos nas ligações, o que resulta em um maior número de picos no espectro. Logo podemos inferir que a alternativa esta correta, visto que a largura dos picos esta diretamente relacionada com a quantidade de interações luz (no caso UV/Vis) x matéria.
Gabarito: Certo

Questão 108 – Resposta
De fato as lâmpadas de cátodo oco emitem radiação em comprimento de onda bem específica (para cada elemento), porém a função do monocromador é complementar. O monocromador vem depois da chama e serve para eliminar uma série de processos interferentes que ocorrem durante a queima da amostra na chama, ex: íons, moléculas, partículas refratárias, derivados químicos da oxidação da chama, que podem absorver e emitir (ambiente químico conturbado).
Gabarito: Errado

Questão 109 – Resposta
Valores obtidos nos experimento: (As) = 132 μg/g (casaco), como σ = 9,7. A média dos valores dados no enunciado é de 131,3 μg/g e o desvio padrão é de 11,04. Portanto não é possível com este conjunto de dados obter o valores do experimento (vide Tabela).
Amostras
xi
xm
(xi-xm)
(xi-xm)2
1
121
131,3
-10,3
106,09
2
130
131,3
-1,3
1,69
3
143
131,3
11,7
136,89
Total
394
-
-
244,67
σ = [(xi-xm)2/(n-1)]1/2 = 11,04 (desvio padrão)
Gabarito: Errado

Questão 110 – Resposta
Correto. Para o cálculo do desvio padrão combinado (é a somatória dos desvios padrão de cada medida), temos que:
σ = å[(xi-xm)2/(n-1)]1/2
O termo (x1 + x2 + x3)/3 nada mais é do que a média (xm) e n = número de amostras = 3. Logo a fórmula está correta.
Gabarito: Certo

Questão 111 – Resposta
O parâmetro t de student é 4,303 para 95% e dois graus de confiança.
A variável t é dada por: t = (xm – μ) / (σ / n1/2)
E o intervalo de confiança é dado por (xm – t.σ/n1/2) < μ < ( xm + t.σ/n1/2)
Testando para os valores da Tabela temos:
As: t.σ/n1/2 = 4,303x9,7/1,73 = 24,1               à 107,8< μ <156,1     Vidraça = 122 (dentro)
Co: t.σ/n1/2 = 4,303x0,026/1,73 = 0,065         à 0,475< μ <0,605     Vidraça = 0,61 (fora)
La: t.σ/n1/2 = 4,303x0,20/1,73 = 0,5               à 3,5< μ <4,5            Vidraça = 3,6 (dentro)
Sb: t.σ/n1/2 = 4,303x0,26/1,73 = 0,64              à 2,16< μ <3,45         Vidraça = 2,77 (dentro)
Th: t.σ/n1/2 = 4,303x0,0,044/1,73 = 0,109       à 0,51< μ <0,72         Vidraça = 0,75 (fora)
Portanto, Co e Th estão fora da faixa de confiança para 95% e afirmação do enunciado é correta.Gabarito: Certo


CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 100 a 103





Resolução (Questões 100 a 103):
Questão 100 – Resposta
Errado!
Existem dois erros na questão.
O primeiro, esta na afirmação “na técnica da espectroscopia de absorção atômica, o metal a ser analisado deve-se encontrar na forma metálica”, ora a amostra que pode ser sólida, líquida ou gasosa apresenta o metal (analito) em diversas formas de combinações com outros elementos ou até mesmo na forma de cátion em solução aquosa.
O segundo erro esta na complementação da primeira afirmação: “pois somente no estado fundamental os átomos são capazes de absorver energia radiante em determinado comprimento de onda”. Na verdade os átomos são capazes de absorver energia radiante tanto do estado fundamental como no excitado.
Gabarito: Errado

Questão 101 – Resposta
Errado!
A questão esta toda certinha, mas tem uma pegadinha!
Realmente a expressão A = a.b.c ( Lei de Beer), pode ser usada realmente para cálculos em espectroscopia, onde: “a” – absortividade, “b” – caminho óptico e “c” – concentração do analito. O erro se encontra na afirmação que “b” o caminho ótico, seja a distância entre a fenda de entrada e a fenda de saída, quando na verdade é apenas a distância percorrida na “chama” por onde passa a amostra.
Gabarito: Errado

Questão 102 – Resposta
Aqui o candidato poderia ter uma dúvida de português, sobre o significado da palavra “prescindir”, ou seja, “dispensar”, “não precisar de”. Sendo assim, a questão traz uma afirmação falsa, pois não há como utilizar os métodos quantitativos para determinação da concentração do analito em estudo se não fizermos uso de métodos comparativos que utilizam curvas de calibração como, por exemplo, o método de calibração externa.
Gabarito: Errado

Questão 103 – Resposta
Lembrando: Qual a finalidade da mistura gasosa na técnica de AA? É formar uma mistura combustível/comburente para promover uma chama de queima uniforme e de combustão completa (estequiométrica). Sendo assim é só confirmar nas misturas apresentadas o par combustível/comburente, que são: ar/acetileno, ar/propano, óxido nitroso/acetileno e ar/hidrogênio.
Gabarito: Certo

sexta-feira, 1 de junho de 2012

CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 86 a 99




Resolução (Questões 86 a 99):

Questão 86 – Resposta
Correto!
A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) é uma técnica cromatográfica que se distingue por usar a fase móvel à alta pressão.
As separações em CLAE podem ser por adsorção, partição ou ambos. No caso da cromatografia por partição dois tipos podem ser distinguidos com base nas polaridades relativas das fases móvel e estacionária: “em fase normal” (a fase estacionária é polar e a fase móvel é apolar) e “em fase reversa” (a fase estacionária é apolar e a fase móvel é polar) - a maioria dos casos.
Pela composição dos solventes A e B da fase móvel (acetonitrila - CH3CN e água) do método de Politi, podemos concluir que se trata de cromatografia reversa (fase móvel polar)
Gabarito: Certo

Questão 87 – Resposta
Incorreto!
Veja bem! É importante ter uma noção da polaridade entre a água (solvente polar prótico) e a acetonitrila (solvente polar aprótico).
Na questão é afirmado que a fase móvel consiste em uma mistura – gradiente programado de 20% até 80% de A em 30 min – entre um solvente A (90% de acetonitrila e 10% de água) e um solvente B (90% água e 10% acetonitrila). Ao longo da corrida cromatográfica ocorrerá o aumento da concentração de A em detrimento de B. Como a polaridade da acetonitrila é menor que a da água e conseguentemente a polaridade do solvente A é menor que a de B, podemos concluir que a fase móvel irá reduzir a polaridade ao longo da corrida.
Gabarito: Errado


Questão 88 – Resposta
Item incorreto!
Analisando o cromatograma (gráfico) observamos que a substância que eluiu primeiro foi a periciazina (tempo de eluição = 18,186 min) e depois a prometazina (tempo de eluição = 19,407 min). Como na CLAE em fase reversa a fase móvel é polar, concluímos que a periciazina é mais polar que a prometazina e não o contrário.
Gabarito: Errado

Questão 89 – Resposta
Nesta questão simplesmente vamos usar o conceito básico de velocidade (v=distância/tempo). Pelos dados do problema temos que a coluna mede 150 mm de comprimento e a periciazina elui a 18,186 min. Logo a velocidade é de 150/18,186 = 8,248 mm/min, ou seja item falso (não é maior que 9 mm/min.)
Gabarito: Errado

Questão 90 – Resposta
Esta questão pede para calcular a altura equivalente a um prato teórico (HETP) de uma coluna cromatográfica, aplicamos o conceito:
HETP = L / N, onde L = comprimento da coluna = 150 mm
N = numero de pratos teóricos
N = 16.(tr/w)2 ,  onde tr = tempo de retenção e w = largura do pico na linha de base:
Para a periciazina tr = 18,186 e w = 0,5 mm, substituindo os valores:
N = 16.(18,2/0,5)2 = 16.(36)2 = 20.736
Agora vamos calcular a HETP:
HETP = (L/N) = 150 mm / 20.736 = 0,00723 mm ou 7,23 mm
Este valor é inferior a 100 mm como sugere a questão, logo ...
Gabarito: Errado

Questão 91 – Resposta
Como já calculado no item anterior ...
N = numero de pratos teóricos
N = 16.(tr/w)2 ,  onde tr = tempo de retenção e w = largura do pico na linha de base:
Para a periciazina tr = 18,186 e w = 0,5 mm, substituindo os valores:
N = 16.(18,2/0,5)2 = 16.(36)2 = 20.736, logo é maior que 20.000.
Gabarito: Certo

Questão 92 – Resposta
Nesta questão calcularemos a resolução da coluna cromatográfica baseada nos picos das prometazina e da ppericiazina.
A - Periciazina: trA = 18,186 e wA = 0,5 mm:
B - Prometazina: trB = 19,407 s e wB = 0,5
Resoluação (Rs) = (trB - trA)/ 0,5(wA + wB)
Rs = (19,407 – 18,186)/0,5(0,5 + 0,5) = 1,221 / 0,5 = 2,442. OK !!
Gabarito: Certo

Questão 93 – Resposta
Fase móvel:
v1 = 1,5 ml / min.
v2 = 2,0 ml / min
HETP = L / N, onde L = comprimento da coluna = 150 mm e N = número de pratos teóricos.
Na questão com o aumento da velocidade de eluição da fase móvel e mantendo o tamanho da coluna fixo, significa que teoricamente o número de pratos teórico será menor (menos etapas de equilíbrio à processo mais rápido) e como o processo tem menos etapas de equilíbrio logo teremos um menor número de pratos teóricos, ora para diminuir o número de pratos teóricos temos que aumentar a altura de cada prato e não diminuir, logo ...
Gabarito: Errado

Questão 94 – Resposta
Questão teórica: Na CG uma das principais forças motrizes que impulsionam o processo de separação e a temperatura (a pressão também pode influenciar), devido à volatilidade relativa entre os componentes da mistura (semelhante à destilação fracionada). Já na CLAE a força motriz que promove a separação é a interação intermolecular entre os componentes da mistura, daí ser de suma importância o gradiente de concentração da fase móvel que pode ser polar ou apolar.
Gabarito: Certo

Questão 95 – Resposta
Questão teórica: SIM. O uso destes padrões serve para eliminar em parte o efeito dos erros da operação (erros sistemáticos), visto que seus tempos de eluição são pré-determinados pela literatura, sendo possível compará-los com os resultados práticos obtidos e fazer as devidas correções.
Gabarito: Certo

Questão 96 – Resposta
Questão teórica: Correto. Na preparação da fase móvel recomenda-se um pré-tratamento para eliminar o oxigênio dissolvido na solução ou outros gases, sendo filtrada e desgaseificada antes do uso. Além disso, a absorção do O2 ocorre próxima a 210 nm, portanto poderia realmente interferir no sistema de detecção UV que varia de 200 a 400 nm,
Gabarito: Certo

Questão 97 – Resposta
A ideia é manter o pH próximo, mas não constante. O ácido se dissocia de maneira diversa dependendo do solvente, de forma que o pH não é idêntico nos dois solventes colocados.
Gabarito: Errado

Questão 98 – Resposta
Questão teórica: Correto. Um detector de arranjo de fotodiodos consiste em um circuito integrado único que possui um sensor de radiação, um elemento de armazenamento de carga e um elemento de leitura. O arranjo de diodos é fabricado em um único cristal de silício, onde cada diodo atua simultaneamente como transdutor de intensidade luminosa/carga elétrica e como elemento de armazenamento de carga. O PDA (Photodiode Array) é especialmente útil em análises onde a simultaneidade na aquisição de dados pode resultar, em comparação com um instrumento monocanal em uma análise mais rápida.
Gabarito: Certo

Questão 99 – Resposta
Questão teórica: Incorreto. Tanto o CG com o CLAE podem ser acoplados ao espectrômetro de massa, porém para o CLAE há vários agravantes, incluindo o grande volume de solvente a ser empregado que gera na saída da coluna uma solução contendo o soluto de interesse com o solvente da fase móvel, que por sua vez deve ser evaporado e uma parte removida do sistema antes de entrar no detector de massa. Apesar disso, existem métodos hifenados CLAE-MS.
Gabarito: Errado

terça-feira, 24 de abril de 2012

CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 77 a 85


Resolução (Questões 77 a 85):


Questão 77 – Resposta
O composto (K) – 1,2-dicloro-etano apresenta uma ligação sigma central e os grupos ligados a ela podem sofrer rotações em torno dela, conhecidas como conformações. A análise conformacional analisa a variação de energia que a molécula sofre quando da rotação. A projeção de Newman ajuda a visualizar as rotações da molécula, a partir do eixo de ligação C-C.


A conformação mais estável (menor energia) se dá quando os grupos ligados (volumosos e eletronegativos) a cada átomo de carbono da ligação analisada estão perfeitamente alternados (dispostos especialmente em lados opostos), pois resulta em menor repulsão dos pares de elétrons ligantes, veja a figura:
Conformação (gauche) – menos estável

Conformação (anti) – mais estável
Gabarito: Errado


Questão 78 – Resposta
Na nitração (reação com ácido nítrico para introdução do grupo nitro) do composto (J) – cloreto de benzoí1a, o grupo nitro (-NO2) pode ser introduzido nas posições orto, meta e para. Como o grupo “-COCl” é desativador do anel aromático (retira elétrons), irá orientar a substituição do “H” aromático preferencialmente na posição meta.
Gabarito: Certo



Questão 79 – Resposta
Na reação de substituição eletrofílica aromática (introdução de um radical no anel aromático através da substituição do hidrogênio aromático pelo grupo de interesse) o composto (I) – ácido benzoico apresenta o grupo carboxila (-COOH) que é desativador do anel aromático. Já o composto (L) – ortotoluidina, apresenta um radical grupo alquil que é fracamente ativador do anel aromático (-CH3) e um grupo amina (-NH2) fortemente ativador. Estes grupos além de serem orto/para dirigentes são mais reativos que os grupos desativadores. Logo o composto  (L) – ortotoluidina, é mais reativo que o composto (I) – ácido benzoico.



(I) – ácido benzoico



(L) – ortotoluidina


Gabarito: Errado

Questão 80 – Resposta
A basicidade de uma molécula orgânica é determinada pela maior ou menor disponibilidade do par de elétrons não ligante (base de Lewis). No caso dessas duas moléculas, temos que analisar o efeito indutivo causado pelos radicais ligantes à ligação -NH2. Vejamos:

Composto (L) – ortotoluidina

Efeito indutivo negativo (retirante de elétrons) – atrai o par de elétrons livres à basicidade menor (diminui a disponibilidade do par de elétrons).


Composto (E) - metilamina

Efeito indutivo positivo (doador de elétrons) – aumenta a disponibilidade do par de elétrons não ligante à basicidade maior
Gabarito: Errado


Questão 81 – Resposta
Composto (M) – álcool etílico
Composto (N) – álcool isopropílico
Composto (O) – álcool metílico
Propriedades anfóteras: O termo anfotérico deriva do grego, e significa “ambos”. Uma espécie química diz-se anfotérica quando apresenta propriedades antagónicas, como, por exemplo, poder reagir como ácido e como base. Existem espécies anfotéricas de ácido-base (também denominadas anfipróticas) e de oxidação-redução (comportam-se como oxidantes ou como redutores).
Como álcoois têm um hidrogênio que pode atuar como ácido e um oxigênio que pode doar par eletrônico como base, dependendo da reação todos estes compostos podem atuar como ácidos ou bases, sendo, portanto substâncias anfotéricas.
Gabarito: Certo


Questão 82 – Resposta
O composto (M) é o álcool etílico (etanol). A desidratação do etanol em meio ácido leva realmente ao “eteno”, porém dependendo das condições reacionais pode ser formado “éter”, e como enunciado não especificava as condições a questão foi anulada.
Gabarito: Anulado

Questão 83 – Resposta
Os álcoois podem ser classificados de acordo com o tipo de carbono ligado a sua hidroxila, ou seja, se a hidroxila estiver ligada a um carbono do tipo primário (um átomo de carbono que está ligado apenas a outro átomo de carbono) o álcool será classificado como primário, por exemplo, o etanol. Os álcoois secundários têm a sua hidroxila ligada a um carbono secundário (um átomo de carbono que está ligado a apenas dois outros átomos de carbono), como é o caso do álcool isopropílico (vide figura abaixo). E finalmente os álcoois terciários têm a sua hidroxila ligada a um carbono terciário (um átomo de carbono que está ligado a apenas três outros átomos de carbono).
Gabarito: Errado

Questão 84 – Resposta
O composto (P) é o Éter de petróleo, que é uma mistura de hidrocarbonetos, composta principalmente pelo pentano e o hexano, obtido na destilação do petróleo. Logo como hidrocarbonetos são apolares e, portanto solúveis em solventes apolares.
Gabarito: Errado


Questão 85 – Resposta
(M) = etanol,
(G) = etanal,
(H) = ácido etanóico.
Estado de oxidação do carbono 1, nos compostos acima em ordem crescente é M < G < H. A justificativa é devido as cargas mais eletronegativas em que o carbono 1 de cada molécula esta submetido.
Gabarito: Certo



CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 68 a 76



Resolução (Questões 68 a 76):

Questão 68 – Resposta
Errado. Na verdade existem “cinco” carbonos com hibridação “sp3” na estrutura do ácido lisérgico, veja figura:
Lembrando:
Gabarito: Errado

Questão 69 – Resposta
Errado. Para possuir atividade óptica a molécula deve possuir ao menos um carbono assimétrico. O ácido lisérgico tem um (veja a figura).

Gabarito: Errado

Questão 70 – Resposta
Certíssimo. Entre os compostos orgânicos mencionados na lista (II), a metilamina (E), apresenta maior solubilidade, devido a sua menor massa molecular e suas duas ligações de hidrogênio (N-H):
(A)    Hidróxido de sódio
NaOH
Base inorgânica
-
(B)     n-butilamina
C4H9NH2
4 carbonos
2 lig. H
(C)     N-N-dietilamina
(C2H5)2NH
4 carbonos
1 lig. H
(D)    etilamina
C2H5NH2
2 carbonos
2 lig. H
(E)     metilamina
CH3NH2
1 carbono
2 lig. H
(F)      metiletilacetona
CH3COC2H5
4 carbonos
Não tem lig. H

Gabarito: Certo


Questão 71 – Resposta
Afirmativa correta. Pela teoria de Lewis, o mais básico é aquele que disponibilizar mais o par de elétrons não ligante. Como o “N” é muito eletronegativo, este atrai o par de elétrons para si, porém devido ao aumento do efeito indutivo provocado pelo radical alquil (dimetil), este par de elétrons se torna mais disponível, aumentando assim a basicidade da molécula, veja as moléculas: 

Comparando o composto (C) N,N-dimetilamina com o (D) etilamina, concluímos que o (C) é mais básico que o (D), devido ao maior efeito indutivo.
Atenção: Em fase aquosa, temos que considerar o efeito hidrofóbico, pois as aminas passariam a fazer ligações de hidrogênio com o solvente, reduzindo assim o efeito indutivo e consequentemente a basicidade relativa.
Gabarito: Certo

Questão 72 – Resposta
Afirmativa correta. O composto (A) é o hidróxido de sódio (base forte), pode ser facilmente utilizada para diferenciar o composto (B) n-butilamina  (base fraca) do composto (H) ácido acético (ácido fraco), pelo efeito da neutralização.
Gabarito: Certo

Questão 73 – Resposta
Gabarito: ANULADA (Faltou as condições reacionais)

Questão 74 – Resposta
Afirmativa errada. O ponto de ebulição de compostos orgânicos em geral esta relacionado com o tamanho da superfície de contato das moléculas que interagem entre si, pois isso determina a força de atração/repulsão intermolecular. Quando as moléculas formam ligações de hidrogênio essas interações prevalecem sobre as outras (mais forte das interações intermoleculares). No caso em questão como os compostos (B) n-butilamina, (D) etilamina e  (E) metilamina, tratam-se de aminas que possuem o mesmo número de ligações de hidrogênio (N-H) duas cada, o que vai preponderar será o tamanho da superfície de contato, logo (B) > (D) > (E).
(B)     n-butilamina
C4H9NH2
4 carbonos
2        lig. H
(D)    etilamina
C2H5NH2
2 carbonos
2        lig. H
(E)     metilamina
CH3NH2
1 carbono
2    lig. H

Gabarito: Errado

Questão 75 – Resposta
Na verdade é o contrário. A reação de obtenção de um ácido carboxílico é a partir da oxidação de um aldeído, ou seja:
   CH3CHO      +     ½ O2  à     CH3COOH
Acetaldeído (G)                    Ác. Acético (H)
Gabarito: Errado

Questão 76 – Resposta
Quanto maior o Ka (constante de dissociação ácida) maior a força ácida. Ambos os compostos (H) ácido acético e (I) ácido benzoico, são ácidos carboxílicos. Para deduzir qual ácido é o mais forte devemos analisar a força da ligação O-H, ou seja, ligação O-H mais fraca implica em maior acidez, pois haverá maior liberação do íon H+ da ligação O-H na solução. Os fatores que afetam a força da ligação O-H são: hibridação, tamanho do átomo ligado ao H (raio) e o efeito indutivo da molécula. Como a hibridação e o átomo ligado ao H é o mesmo (oxigênio) em ambas as moléculas, a força ácida dependerá unicamente do efeito indutivo. Vejamos:
Efeito indutivo positivo (doador de elétrons) – reforça a ligação O-H à ácido mais fraco
Efeito indutivo negativo (retirante de elétrons) – enfraquece a ligação O-H à ácido mais forte
Gabarito: Errado