Fuvest · Química

Questões de Atomística e tabela periódica da Fuvest

16 questões oficiais da Fuvest sobre Atomística e tabela periódica, de 2008 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 7 fáceis, 9 médias.

Treine Atomística e tabela periódica com 16 questões da Fuvest

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Treinar Atomística e tabela periódica

6 questões de Atomística e tabela periódica resolvidas

Questão 1 · Fuvest 2026 · Questão 67média

Researchers investigated the quantities of thousands of muscle proteins and found a possible new explanation for muscle memory. A study showed for the first time that muscles "remember" training at the protein level. It is often thought that the effects of exercise are short-lived, and a break from the gym can cause stress over muscle loss. However, the research has shown that this stress is partly unnecessary, as the effects of resistance training persist in muscles for up to two months and the gains are fast when training is started again. But what mechanisms and changes at the cellular and molecular levels explain muscle memory? In the study, ten weeks of resistance training was followed by a break of the same length and then followed by another ten weeks of resistance training. Using the proteomics method, it was possible to study the quantities of over 3,000 muscle proteins using advanced mass spectrometry equipment. The study found two types of change profiles in muscle proteins. Some proteins changed as a result of training, returned to their pre-training state during the break, and changed again during the new training period similarly to the first training period. These included proteins related to aerobic metabolism. Another group of proteins changed as a result of training and remained changed during the break and after the new training period. Among these proteins were several calcium-binding proteins, such as calpain-2, whose gene has recently been identified to retain a memory trace even after a training break. "At the level of the number of muscle nuclei and the memory traces of genes, that is, epigenetics, long-term responses that persist even after a break and possibly explain 'muscle memory' have previously been observed," says a researcher. "Now, for the first time, we have shown that muscles 'remember' previous resistance training at the protein level for at least two and a half months."

Disponível em https://jyu.fi/en/news/. 14 April 2025. Adaptado.

A espectrometria de massas, utilizada para a identificação das proteínas no estudo apresentado no texto, é uma técnica que permite determinar com precisão a massa molecular de moléculas carregadas. A determinação da massa exata da molécula é feita a partir do conhecimento da sua carga e da razão massa/carga (m/z), parâmetro que influencia no movimento das espécies, permitindo sua determinação. Caso a carga das moléculas seja unitária, a razão m/z é numericamente igual à massa da espécie a ser identificada. Caso a carga seja 2, a razão m/z detectada é metade da massa da molécula.

A imagem a seguir representa, na forma de um gráfico, o resultado de uma análise por espectrometria de massas de uma amostra pura contendo apenas uma espécie intacta com fórmula molecular [C₄₄H₆₉NO₁₂Ca]²⁺ e massa exata, considerando os isótopos mais abundantes, de 843,444 g/mol, detectada como m/z 421,722.

A presença de outros sinais além do sinal de m/z 421,722, mesmo em uma amostra pura não contendo nenhuma outra espécie além do [C₄₄H₆₉NO₁₂Ca]²⁺, deve-se

A
à presença de outros isótopos menos abundantes e mais pesados de átomos presentes na molécula.
B
às espécies com cargas unitárias que possuem massa maior.
C
à presença de outros isótopos mais abundantes e mais pesados de átomos presentes na molécula.
D
à carga do cálcio, que faz com que a espécie detectada tenha mais de uma massa molecular.
E
à presença de outros isótopos menos abundantes e mais leves de átomos presentes na molécula.

Ver gabarito e resolução

Gabarito: A

No espectro, além do pico principal em m/z 421,722, aparecem picos menores em 422,223, 422,725, 423,226... São intervalos de cerca de 0,5 em m/z. Como a carga é 2+, isso corresponde a 1 unidade de massa a mais em cada pico.

A amostra é pura, então esses picos são a mesma espécie contendo isótopos mais pesados e menos abundantes: um átomo de ¹³C no lugar de ¹²C, ou de ¹⁵N, ¹⁷O, ¹⁸O, ⁴⁴Ca, por exemplo. Como a molécula tem 44 carbonos, a chance de ter um ¹³C é grande, por isso o segundo pico é alto (cerca de 47%). Alternativa A.

Resposta: A

Por que as outras erram: B: espécies de carga 1+ teriam m/z próximo de 843, não de 422. C: o pico principal já usa os isótopos mais abundantes; os outros são menos abundantes. D: o cálcio tem carga, mas isso não cria várias massas. E: os picos estão à direita (massa maior), logo os isótopos são mais pesados.

Dica: em espectrometria de massas, picos isotópicos aparecem espaçados de 1/z; o espaçamento revela a carga do íon.

Questão 2 · Fuvest 2025 · Questão 20fácil

A figura a seguir apresenta a evolução dos modelos atômicos, desde o primeiro, proposto por Dalton em 1803, até o de Bohr, proposto em 1913.

Sobre os quatro modelos atômicos apresentados, é correto afirmar:

A
Todos os modelos previram a presença de cargas positivas no núcleo atômico.
B
O modelo proposto por Thomson, por prever a existência de nêutrons, não poderia explicar a radiação alfa (α).
C
Diferentemente do modelo de Dalton, o modelo de Rutherford não explica a estrutura de cátions e ânions.
D
Apenas o modelo de Bohr, com o advento de balanças de precisão, considerou a diferença de massa entre os elementos.
E
Elementos radioativos não poderiam ser explicados pelo modelo proposto por Dalton.

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Gabarito: E

Relembre cada modelo da figura:

Dalton (1803): átomo como esfera maciça e indivisível; átomos de elementos diferentes têm massas diferentes.
Thomson (1904): esfera positiva com elétrons incrustados (sem núcleo).
Rutherford (1911): núcleo pequeno e positivo com elétrons ao redor (eletrosfera).
Bohr (1913): elétrons em níveis de energia definidos.

A radioatividade é a emissão de partículas (α, β) e energia pelo núcleo, que se transforma em outro elemento. Um átomo indivisível, como o de Dalton, não explica isso.

A: Dalton e Thomson não previam núcleo.
B: Thomson não previa nêutrons (descobertos em 1932).
C: é o contrário; Rutherford explica íons pela perda ou ganho de elétrons, e Dalton não.
D: Dalton já atribuía massas diferentes aos átomos de cada elemento.

Resposta: E

Dica: a radioatividade (Becquerel, 1896) foi uma das provas de que o átomo é divisível e tem estrutura interna.

Questão 3 · Fuvest 2024 · Questão 25média

Quando uma solução de NaCl é colocada em contato com uma chama, observa-se uma luz amarela (figura I). Quando esse mesmo experimento é realizado na presença de uma lâmpada de Na, a chama aparenta estar preta (figura II).

(I) Chama na presença de solução de NaCl.

(II) Chama na presença de solução de NaCl, irradiada com lâmpada de Na.

Considerando que um material emite e absorve radiação em um mesmo comprimento de onda, assinale a afirmação correta sobre o experimento.

A
Na figura (I), a chama é amarela devido à absorção de luz pelos átomos de Na; enquanto, em (II), a chama está preta porque o Na deixa de absorver quando a chama é irradiada pela lâmpada de sódio.
B
Na figura (I), a chama é amarela porque esta é a cor de qualquer chama; enquanto, em (II), a chama está preta porque o Na absorve a energia da chama.
C
Na figura (I), a chama é amarela porque esta é a cor de qualquer chama; enquanto, em (II), a chama está preta devido à combustão incompleta.
D
Na figura (I), a chama é amarela devido à emissão de luz pelos átomos de Na; enquanto, em (II), a chama está preta devido à combustão incompleta.
E
Na figura (I), a chama é amarela devido à emissão de luz pelos átomos de Na; enquanto, em (II), a chama está preta porque os átomos de Na da chama absorvem a luz proveniente da lâmpada de Na.

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Gabarito: E

Figura I: na chama, os átomos de Na recebem energia, seus elétrons passam a níveis mais altos e, ao voltar, emitem luz em comprimentos de onda característicos; para o sódio, amarela. É o teste de chama.

Figura II: a lâmpada de Na emite exatamente essa luz amarela. Como um material absorve no mesmo comprimento de onda em que emite, os átomos de Na da chama absorvem a luz da lâmpada que vem de trás. Em relação ao fundo iluminado, a chama fica escura, parecendo preta.

Resposta: E

Por que as outras atraem:
- A: inverte os processos; em I há emissão, não absorção.
- B e C: a cor amarela vem do sódio; a chama do fogareiro sozinha é azulada.
- D: a chama preta não vem de combustão incompleta, que produziria fuligem, mas da absorção da luz da lâmpada.

Dica: cada elemento emite e absorve nas mesmas linhas do espectro; é a base dos espectros de emissão e de absorção.

Questão 4 · Fuvest 2022 · Questão 14fácil

O quadrinho a seguir mostra uma paródia entre situações cotidianas e descobertas científicas.

Quais feitos científicos de Mendeleev, de Watson e Crick e de Thomson estão relacionados com o quadrinho?

A
Proposição de um modelo atômico, descoberta da estrutura dos polímeros, descoberta da radioatividade.
B
Organização dos elementos químicos em uma Tabela Periódica, descoberta da estrutura do DNA, proposição de um modelo atômico.
C
Compreensão da reatividade dos elementos químicos, representação simbólica dos elementos, descoberta das interações moleculares.
D
Definição de entalpia, representação simbólica dos elementos, caracterização e propriedades dos coloides.
E
Balanceamento de equações químicas, descoberta da pilha, organização dos elementos químicos em uma Tabela Periódica.

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Gabarito: B

Cada quadrinho faz um trocadilho:

Mendeleev "pôs a mesa e definiu o lugar de cada um": ele organizou os elementos químicos na Tabela Periódica, dando a cada um seu lugar.
Watson e Crick levaram "fusilli com sopa de letrinhas": o macarrão em espiral com as letras A, T, C e G lembra a dupla hélice do DNA e suas bases, estrutura que eles descreveram em 1953.
Thomson serviu "pudim de passas": é o apelido do modelo atômico de Thomson, uma esfera positiva com elétrons incrustados.

Por que as outras atraem: A troca os feitos (o modelo atômico é de Thomson, não de Mendeleev); C, D e E atribuem descobertas que não são desses cientistas.

Resposta: B

Dica: "pudim de passas" = Thomson; "sistema planetário" = Rutherford; "órbitas quantizadas" = Bohr.

Questão 5 · Fuvest 2020 · Questão 3média

Pesquisadores (...) conseguiram controlar reações químicas de um modo inovador. Usaram feixes de laser para promover um esbarrão entre dois átomos e uni-los, criando uma molécula. Utilizando pinças ópticas (feixes de laser altamente focados capazes de aprisionar objetos microscópicos), os pesquisadores empurraram um átomo do elemento químico césio (Cs) contra um átomo de sódio (Na) até que colidissem. Um terceiro laser foi lançado sobre ambos, fornecendo energia extra para criar a molécula NaCs. Na natureza, as moléculas formam-se a partir da interação de átomos por acaso. Por suas características químicas, césio e sódio jamais originariam uma molécula espontaneamente. (...)

Molécula criada em laboratório. Disponível em http://revistapesquisa.fapesp.br/. Adaptado.

Com base nas informações do texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar que

A
o Cs é um elemento químico radioativo e, devido a essa característica química, a molécula de NaCs não se formaria sem esse modo inovador (L.2), que estabiliza o decaimento.
B
o raio atômico do Na é maior que o do Cs, portanto, a sua energia de ionização também é maior. O esbarrão (L.3) entre os átomos retira um elétron do Na, permitindo a ligação.
C
o terceiro laser (L.8) usado no experimento serviu para retirar um nêutron do Cs, tornando-o um cátion e possibilitando a reação com o Na.
D
na natureza, com esses elementos se esbarrando por acaso (L.10-11), a tendência seria formar CsNa, e não NaCs, justificando o caráter inovador do experimento.
E
o Cs e o Na não formariam uma molécula espontaneamente (L.11-12), uma vez que ambos têm grande tendência a formarem cátions e ligações iônicas.

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Gabarito: E

Na tabela periódica destacada, Na e Cs estão no grupo 1: são metais alcalinos, com 1 elétron de valência e baixa energia de ionização.

Os dois têm grande tendência a perder esse elétron e formar cátions (Na⁺, Cs⁺), ligando-se de forma iônica com elementos que ganham elétrons (como os halogênios). Entre dois átomos que só querem doar elétrons, não há ligação estável espontânea: por isso NaCs não se forma na natureza.

A: o césio comum (¹³³Cs) é estável; radioatividade não é "característica química" e o laser não estabiliza decaimento.
B: o Cs está mais abaixo no grupo e tem raio maior que o Na; e o raio maior dá energia de ionização menor.
C: tirar nêutron não forma cátion; cátion se forma perdendo elétron.
D: NaCs e CsNa são a mesma molécula, só escrita em ordem diferente.

Resposta: E

Dica: metal + metal não forma composto iônico; a ligação iônica exige um elemento que doe elétrons (metal) e outro que os receba (ametal).

Questão 6 · Fuvest 2016 · Questão 17fácil

Para que um planeta abrigue vida nas formas que conhecemos, ele deve apresentar gravidade adequada, campo magnético e água no estado líquido. Além dos elementos químicos presentes na água, outros também são necessários. A detecção de certas substâncias em um planeta pode indicar a presença dos elementos químicos necessários à vida. Observações astronômicas de cinco planetas de fora do sistema solar indicaram, neles, a presença de diferentes substâncias, conforme o quadro a seguir:

Considerando as substâncias detectadas nesses cinco planetas, aquele em que há quatro elementos químicos necessários para que possa se desenvolver vida semelhante à da Terra é

A
I.
B
II.
C
III.
D
IV.
E
V.

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Gabarito: C

Na água há H e O. Para a vida como a da Terra são necessários também C e N (presentes em proteínas e ácidos nucleicos). Procure o planeta cujas substâncias trazem C, H, O e N juntos.

I: CCℓ₄, CS₂, N₂ → C, Cℓ, S, N (sem H nem O).
II: NO₂, Ar, He → N, O.
III: CH₄, CO₂, NO₂ → C, H, O, N.
IV: Ar, SO₂, Cℓ₂O → S, O, Cℓ.
V: N₂O, Cℓ₂O, N₂ → N, O, Cℓ.

Resposta: C

Dica: os elementos mais abundantes nos seres vivos são C, H, O e N (depois P e S); são eles que se procuram em busca de vida.