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Questões de Concurso sobre Química Inorgânica
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Uma empresa de engenharia submarina investiga a durabilidade de um trecho de duto de aço carbono exposto à água do mar. No ambiente marinho, a superfície de aço está sujeita, simultaneamente, à reação anódica de dissolução do ferro (Fe → Fe2+ + 2 e−) e à reação catódica de redução de oxigênio dissolvido (O2 + 4 H+ + 4 e− → 2 H2O, em meios ácidos, ou O2 + 2 H2O + 4 e− → 4 OH−, em meio neutro/ácido físico).
Para descrever a taxa de corrosão do aço, o grupo utiliza a teoria do potencial misto (mixed potential theory), medindo o potencial de corrosão (Ecor) em circuito aberto e a densidade de corrente de corrosão (icor) a partir das curvas de polarização anódica e catódica.
Considerando, exclusivamente, esses conceitos de eletroquímica, assinale a alternativa correta.
A
Se a razão área cátodo/área ânodo aumentar (área do cátodo muito maior que a do ânodo), a densidade de corrente de corrosão no ânodo, necessariamente, diminuirá; logo, a corrosão local será sempre atenuada.
B
Formação de uma camada passiva no metal (por exemplo, óxidos compactos) desloca a curva anódica para correntes maiores a qualquer potencial, aumentando icor, porque um filme superficial sempre facilita a transferência de íons.
C
Aplicar uma corrente catódica externa pequena que torne o potencial ligeiramente mais negativo que Ecor reduzirá a corrosão, instantaneamente, a zero, independentemente da intensidade da corrente aplicada (basta ultrapassar Ecor por pouco).
D
Ecor pode ser obtido simplesmente fazendo-se a média aritmética dos potenciais padrão (E°) das meias-reações anódica e catódica envolvidas; essa média fornece o potencial de corrosão independentemente de condições de superfície e de concentrações.
E
O potencial de corrosão (Ecor) é o potencial de circuito aberto em que a soma das correntes anódicas é igual (em magnitude) à soma das correntes catódicas; a densidade de corrente de corrosão (icor) é o valor comum dessas correntes no ponto de intersecção das curvas de polarização, e a velocidade de corrosão é proporcional a icor, via a lei de Faraday.
Os óxidos inorgânicos podem ser classificados de acordo com seu comportamento ácido-base. Os óxidos básicos, por exemplo, reagem com ácidos formando sal e água e, em meio aquoso, formam bases. O composto que apresenta exclusivamente um óxido básico é:
A
SO3
B
ZnO
C
CaO
D
P2O5
E
Al2O3
Em nomenclatura química, a Nomenclatura IUPAC de compostos inorgânicos é o método sistemático de nomear componentes químicos inorgânicos, conforme recomendado pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), em que cada composto inorgânico deve ter um nome a partir do qual uma fórmula química inequívoca pode ser determinada. Considerando as regras da IUPAC, indique o item que apresenta o composto inorgânico com sua respectiva nomenclatura correta.
A
Cl₂O – monóxido de cloro.
B
N2O4 – tetróxido de dinitrogênio.
C
NF2 – trifluoreto de nitrogênio.
D
P4S10 – sulfeto de tetrafósforo.
Assinale a opção na qual os íons que fazem parte da estrutura cristalina da carnalita, mencionada no texto 14A1, estão dispostos em ordem decrescente no que se refere ao raio iônico.
A
Cl− > Mg2+ > K+
B
Mg2+ > Cl− > K +
C
Cl− > K+ > Mg2+
D
Mg2+ > K+ > Cl−
E
K+ > Mg2+ > Cl−
A respeito da Teoria do Campo Cristalino (TCC), assinale a alternativa INCORRETA.
A
A TCC é uma abordagem meramente eletrostática, não considera a covalência da ligação metal-ligante.
B
Em um campo octaédrico, a diferença de energia entre os orbitais eg e t2g é chamada de parâmetro de desdobramento do campo cristalino (∆o) ou 10 Dq.
C
A natureza dos ligantes (π-doadores ou π-receptores) não influencia a magnitude do parâmetro de desdobramento do campo cristalino.
D
Para íons metálicos de diferentes períodos, o valor de ∆o aumenta em função da expansão radial 3d < 4d < 5d.
E
Para íons metálicos de um mesmo período, a distância metal-ligante tende a diminuir em função do aumento da carga nuclear efetiva, resultando em um aumento na atração metal-ligante; dessa forma, a magnitude do parâmetro de desdobramento do campo cristalino aumenta.
Na química inorgânica, os óxidos anfóteros são aqueles que reagem exclusivamente com bases fortes para formar sal e água, não apresentando reatividade frente a ácidos fortes.
C
Certo
E
Errado
Em um laboratório de síntese inorgânica, um técnico produz cloro gasoso em pequena escala por meio da reação entre dióxido de manganês sólido (MnO2) e ácido clorídrico concentrado (HCl(aq)). A reação é realizada em um balão de reação, à temperatura ambiente, e observa-se a evolução de um gás com odor característico de cloro, além da formação de uma solução aquosa contendo MnCl2. A equação global observada é:
MnO2(s) + 4HCl(aq) → MnCl2(aq) + Cl2(g) + 2H2O(l)
Considerando-se as funções inorgânicas participantes e os tipos de reação, assinale a alternativa correta.
A
Trata-se de uma simples reação ácido-base (neutralização) entre MnO2 e HCl, formando sal e água, sem transferência de elétrons entre espécies.
B
Trata-se de uma reação de desproporcionamento do cloro, em que o próprio ácido clorídrico se desproporciona formando, simultaneamente, Cl− e Cl2.
C
Trata-se de decomposição térmica do MnO2 induzida pelo ácido, em que MnO2 se decompõe autonomamente em MnO e O2, sendo o HCl apenas um meio inerte.
D
Trata-se de uma reação de deslocamento simples (troca metálica), na qual o manganês metálico desloca o cloro do HCl, formando MnCl2 e liberando hidrogênio gasoso.
E
A reação é uma oxirredução (reação redox) na qual MnO2 atua como agente oxidante, sendo reduzido de Mn(IV) para Mn(II), enquanto o cloro do HCl é oxidado de Cl(−I) para Cl2(0).
Coloque F (falso) ou V (verdadeiro) nas afirmativas abaixo, em relação às ligações químicas e geometria molecular, assinalando a seguir a opção correta.
() Na molécula PCl5, ocorre expansão da camada de valência do átomo de fósforo a fim de acomodar todos os pares de elétrons das ligações.
() Como as ligações iônicas são fortes, os sólidos iônicos possuem altos pontos de fusão e são bons condutores de eletricidade.
() A molécula NH3 possui geometria trigonal planar.
A
(V) (V) (F)
B
(F) (V) (V)
C
(V) (V) (V)
D
(V) (F) (V)
E
(V) (F) (F)
A espectroscopia na região do infravermelho é uma técnica muito eficiente para determinar a extensão da ligação π. O ligante CO livre apresenta frequência vibracional de estiramento igual a 2143 cm⁻¹. Após a coordenação, geralmente o modo de estiramento diminui. Um químico deseja verificar a extensão da retrodoação envolvida em três compostos organometálicos [Ti(CO)6]²⁻, [Cr(CO)6] e [Mn(CO)6]⁺. Os estiramentos do ligante carbonil (CO) nos compostos foram 1748 cm⁻¹, 2000 cm⁻¹ e 2100 cm⁻¹ respectivamente. Com base nessas informações, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta as corretas.
I. O composto [Ti(CO)6]2- apresenta o metal com maior capacidade de doar elétrons para o orbital π* (pi antiligante) do CO e tem maior extensão da retrodoação.
II. O composto [Ti(CO)6]2- apresenta ligação metal-ligante mais curta em relação aos demais.
III. O composto [Mn(CO)6]+ apresenta o metal com maior capacidade de doar elétrons para o orbital π* (pi antiligante) do CO e tem maior extensão da retrodoação.
IV. Como consequência da retrodoação, a força da ligação C-O no ligante carbonil é reduzida.
A
Apenas I e IV.
B
Apenas II e III.
C
Apenas II e IV.
D
Apenas I, II e IV.
E
Apenas I, II e III.
Uma solução aquosa do íon hexacianoferrato(III), em meio básico, é misturada ao óxido de crômio(III) sólido. Ocorre uma reação que resulta na formação do íon hexacianoferrato(II), íon cromato e de água.
A quantidade em mol de íons hexacianoferrato(III) que reagem com 1 mol de óxido de crômio(III) e o agente redutor dessa reação são, respectivamente
A
6 mol e óxido de crômio(III).
B
3 mol e óxido de crômio(III).
C
2 mol e o íon hexacianoferrato(III).
D
6 mol e o íon hexacianoferrato(III).
E
2 mol e óxido de crômio(III).
Comparando-se as espécies químicas F2 +, NO– , BN, NF, BO, aquela que apresenta a menor ordem de ligação é a
A
NO– .
B
BN.
C
F2+.
D
NF.
E
BO.
A reação de dupla troca entre NaCl(aq) e AgNO₃(aq) resulta na formação do composto insolúvel nitrato de sódio (NaNO₃), que precipita, e do cloreto de prata (AgCl), que permanece em solução.
C
Certo
E
Errado
A galvanoplastia consiste na deposição eletrolítica de uma fina camada de metal sobre um objeto, geralmente um metal ou um plástico revestido com grafite, sendo o eletrólito uma solução aquosa de um sal do metal de revestimento. Acerca desse processo, assinale a opção correta.
A
Íons metálicos no banho eletrolítico perdem elétrons e se oxidam, formando metal sólido.
B
O objeto a ser galvanizado constitui o cátodo da célula eletroquímica.
C
A oxidação do ânodo gera ânions que, por sua vez, reduzem o cátion da solução eletrolítica, o qual é depositado sobre o objeto a ser galvanizado.
D
A galvanoplastia é um processo espontâneo.
E
O metal é depositado no ânodo pela redução de íons da solução eletrolítica.
Na inspeção de tubulações metálicas enterradas em áreas úmidas, é possível observar o fenômeno de corrosão eletroquímica, em que o metal corroído atua como ânodo.
C
Certo
E
Errado
As funções químicas inorgânicas agrupam substâncias de acordo com propriedades comuns relacionadas à composição, ao comportamento em solução aquosa e às reações que realizam. A correta identificação dessas funções exige a análise da estrutura da substância e de suas interações químicas características. Tendo em vista esses critérios, é correto afirmar que:
A
Os óxidos ácidos resultam da combinação de metais com oxigênio.
B
Os óxidos básicos reagem com bases formando sais e água.
C
As bases são substâncias que liberam íons H⁺ em solução aquosa.
D
Os sais apresentam sempre caráter neutro quando dissolvidos em água.
E
Os ácidos são substâncias que, em solução aquosa, aumentam a concentração de íons H⁺ no meio.
A Eletroquímica estuda processos nos quais ocorrem reações de oxidação e redução associadas à conversão entre energia química e elétrica, tanto em células galvânicas quanto em sistemas eletrolíticos. A Tabela apresenta potenciais padrão de redução a 25 °C.
(BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E.; MURPHY, C. J.; WOODWARD, P. M. QuÃmica: a ciência central. São Paulo: Pearson, 2019.14.)
Considere as afirmativas a seguir:
I. Em uma célula galvânica formada pelos eletrodos Ni²⁺/Ni e Ag⁺/Ag, o níquel sofre oxidação e atua como ânodo.
II. Um valor positivo de potencial padrão da pilha indica que a reação global ocorre espontaneamente, com conversão de energia química em energia elétrica.
III. A obtenção de sódio metálico ocorre por eletrólise ígnea, pois, em meio aquoso, a redução da água é favorecida em relação à redução do íon Na⁺.
IV. Na eletrólise aquosa de NaCl, ocorre redução do íon Na⁺ no cátodo, formando sódio metálico.
Assinale a alternativa que contém APENAS afirmativa(s) INCORRETA(S).
A
II e III
B
III e IV
C
I e IV
D
IV
E
I e II
A nomenclatura de compostos inorgânicos segue regras estabelecidas pela IUPAC, considerando a função química, o número de oxidação dos elementos e, quando aplicável, prefixos indicadores de quantidade. Assinale a alternativa que apresenta corretamente os nomes dos compostos: Na₂O₂, H₃PO₄, Al₂(SO₄)₃ e P₂O₅.
A
Peróxido de sódio, ácido fosfórico, sulfato de alumínio, pentóxido de difósforo.
B
Óxido de sódio, ácido fosfórico, sulfato de alumínio, pentóxido de difósforo.
C
Peróxido de sódio, ácido fosforoso, sulfato de alumínio III, pentóxido de difósforo.
D
Dióxido de dissódio, ácido fosfórico, sulfito de alumínio, óxido de fósforo V.
Considerando a acidez dos oxoácidos, assinale a opção que apresenta corretamente os compostos em ordem de acidez, do ácido mais forte ao mais fraco.
A
HCIO > HBrO> HIO
B
HIO> HBrO> HCIO
C
HCIO> HIO> HBrO
D
HIO> HCIO> HBrO
E
HBrO> HCIO> HIO
Assinale a alternativa que apresenta fórmula e nome compatíveis para o sal de cobre com ânion perclorato.
A
CuClO4, perclorato de cobre(I), de acordo com a nomenclatura atual.
B
Cu(ClO4)2, perclorato de cobre(II), de acordo com a nomenclatura atual.
C
Cu2ClO4, clorato de cobre(II), de acordo com a nomenclatura atual.
D
CuClO3, perclorato de cobre(II), de acordo com a nomenclatura atual.
Ano:
2025
Com base nas respostas dos estudantes, qual dificuldade conceitual é possível diagnosticar em relação à diferenciação entre as funções inorgânicas?
A
Os estudantes classificam corretamente as substâncias quanto à função inorgânica, mas suas justificativas indicam desconhecimento das características comportamentais associadas às funções.
B
Os estudantes demonstram dificuldade em diferenciar critérios constitucionais e comportamentais, recorrendo majoritariamente a aspectos sensoriais ou funcionais dos produtos comerciais, em vez de considerarem a composição química dos componentes.
C
Os estudantes priorizam critérios constitucionais, como a presença de determinados elementos na fórmula, mas ainda apresentam confusão quanto à relação entre estrutura e função química.
D
Os estudantes reconhecem corretamente os compostos químicos presentes nos produtos, mas ignoram as funções inorgânicas ao utilizarem justificativas baseadas apenas em exemplos do cotidiano.
E
Os estudantes aplicam critérios constitucionais e comportamentais de forma equilibrada, mas demonstram insegurança na utilização de conceitos químicos mais formais em suas justificativas.
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