ONC 2016 · 2º ano do ensino médio: prova com gabarito

Arquimedes é conhecido pela história de sair pela rua sem roupa gritando “EUREKA! EUREKA!!”, que significa “ACHEI!! ACHEI!!” Esta euforia ocorreu quando encontrou um procedimento que lhe permitiu verificar se a coroa do rei de Siracusa era feita totalmente de ouro, sem danificá-la. Basicamente, equilibrou uma balança (figura 1) com um punhado de ouro em pó em um lado e a coroa no outro. Depois, mergulhou na água os mesmos corpos, na mesma balança, conforme figura 2. Para ele, se estes corpos fossem exatamente iguais, alterando apenas a forma, a balança estaria equilibrada na situação revelada pela figura 2.

De acordo com o enunciado, com as figuras e com seu conhecimento geral, determine a proposição verdadeira.

Um laboratório de aromas mantém, sob estoque, soluções aquosas 0,5 M dos seguintes compostos nitrogenados.

I (pK_b = 9,4)

II (pK_b = 8,8)

III (pK_b = 4,1)

IV (pK_b = 3,2)

Na preparação de uma mistura odorífera, escolheu-se utilizar uma dessas soluções, justamente a que apresentava pH igual a 11,8. Qual das soluções foi utilizada?

O interesse científico-tecnológico por fontes energéticas cresceu nos últimos anos com a comprovação de grandes reservas de hidrato de metano. Também conhecido por gelo de metano, metano hidratado ou clatrato, uma palavra de origem latina cujo significado é “gaiola”, esse composto cristalino de composição (CH₄)₄(H₂O)₂₃ ocorre em locais onde a água e o metano podem se combinar em condições apropriadas de temperatura e pressão, segundo a seguinte reação:

4 CH₄(g) + 23 H₂O(l) (CH₄)₄(H₂O)₂₃(s)

Nas condições ambientais encontradas no fundo do oceano, o composto é estável e sua estrutura resulta do confinamento de moléculas de metano no interior da estrutura cristalina de gelo de água, apesar de não ocorrerem ligações entre o hospedeiro e o hóspede.

Qual das opções abaixo apresenta uma afirmativa correta sobre o gelo de metano?

Uma pedra de 4 kg estava presa ao teto de um elevador através de uma mola ideal cuja constante elástica mede 5 N/cm e cujo comprimento natural mede 12 cm. Vamos analisar a situação do elevador durante o curto intervalo de tempo que o comprimento da mola não alterou. Sabendo que a aceleração da gravidade mede 10 m/s², identifique a proposição verdadeira:

Figura retirada da página http://www.keyword-suggestions.com/ZWxldmFkb3IgYW5pbWFkbw/ acessada em 05/06/16

Adicionou-se cerca de 15mL de vinagre em uma proveta de 100mL. Depois, transferiu-se 85mL de água e um pouco de bicarbonato de sódio. A mistura foi agitada e, após a solução começar a liberar bolhas, quatro bolinhas de naftalina foram adicionadas ao sistema. Inicialmente, as bolinhas ficaram no fundo da vidraria, mas depois passaram a realizar um movimento de sobe e desce até a superfície. Passado algum tempo, as bolinhas permaneceram apenas no fundo.

Sobre esse processo é correto afirmar que:

A fluortimidina marcada com ¹⁸F é um radiofármaco utilizado em medicina nuclear para obter imagens por PET-Scan (Tomografia por Emissão de Pósitrons). Abaixo é apresentada a fórmula estrutural da fluortimidina-¹⁸F. O isótopo ¹⁸F tem meia-vida igual a 110 min, enquanto a Fluortimidina-¹⁸F tem meia-vida igual a 120 min.

C₁₀H₁₃N₂O₄F

Massa Molar = 243 g/mol

Se em um exame por PET-Scan fossem administrados 10 mL de uma solução 0,2 M de Fluortimidina-¹⁸F, que massa desse radiofármaco e que percentual da atividade radioativa inicial seriam observadas no paciente após 22 horas da administração?

Na figura, vemos um raio de luz monocromático incidir em um prisma de acrílico. Determine o ângulo de refração para o raio de luz quando ele emergir do prisma.

Dados: índice de refração do acrílico = 1,5

Comidas feitas com ingredientes peculiares são traços marcantes de diferentes culturas. Muitos desses alimentos agradam aos exigentes paladares e ganham vasta popularidade, como é o caso da “buchada de bode”, um típico prato da culinária nordestina. A iguaria é produzida com tripas, sangue duro, fígado e coração. Depois de picados e cozidos, esses ingredientes são temperados com sal e outros condimentos, e inseridos numa bolsa feita com pedaços do estômago do bode, o bucho. Após ser costurado com linha e agulha, e envolvido por tripas, o bucho é cozido em água, com sal e verduras. A delícia é servida acompanhada por arroz branco e pirão, um mingau feito com o caldo do cozimento e com farinha de mandioca.

Qual dos fenômenos (ou propriedades) indicados abaixo não é observado no preparo da “buchada de bode”?

Um carrinho de controle remoto foi colocado sobre uma mesa. Depois, seu controlador acionou a potência máxima o que corresponde a uma aceleração de 4 m/s². O carrinho teve 50 cm de “pista” para ganhar velocidade, conforme figura. A mesa tinha 0,8 m de altura. Qual o valor do alcance conseguido pelo carrinho durante o movimento em que apenas o peso se tornou sua força resultante?

Dados: aceleração da gravidade = 10 m/s²

O gráfico ao lado retrata o acompanhamento de todas as espécies envolvidas em uma determinada reação química.

Qual é essa reação?

Um fogão estava sendo alimentado por um botijão preenchido apenas com butano. A reação de combustão do butano está apresentada abaixo com os coeficientes sendo as quantidades das substâncias em mol.

2 C₄H₁₀(g) + 13 O₂(g) → 8 CO₂(g) + 10 H₂O(g) + 700 kcal

Figura em http://saude.umcomo.com.br/articulo/o-que-fazer-se-me-queimar-com-agua-fervendo-12985.html acessada em 05/06/16.

Digamos que 100 g de água a 20ºC estejam no interior de uma panela que recebe calor da chama de uma boca desse fogão. Se considerarmos que metade do calor gerado pela combustão do butano tenha sido absorvido pela água, quantos mol de butano entraram em combustão até o momento em que restou na panela metade da água original?

Dados: calor latente de ebulição da água = 540 cal/g

calor específico da água = 1 cal/(gºC)

A Esquadrilha da Fumaça participa de eventos aeronáuticos em diferentes países. Além das acrobacias, os aviões costumam escrever mensagens no céu durante suas apresentações. Cada aeronave possui um tanque de óleo destinado para essa finalidade. Para formar as letras, esse óleo é injetado na saída do escapamento, de onde saem os gases quentes decorrentes da combustão realizada no motor, formando a fumaça branca.

Nesse processo é correto afirmar que