ONC 2024 · 3º ano do ensino médio: prova com gabarito

A indústria denominada de Cloro-Álcalis é responsável pela produção de produtos químicos utilizados no dia a dia, como água sanitária e hidróxido de sódio. O cloro possui uma extensa aplicabilidade na indústria. Além de estar presente na forma de hipoclorito na água sanitária é usado, por exemplo, para produção de um dos plásticos mais empregados em encanamentos (o PVC - policloreto de vinila). Na animação abaixo é apresentado um esquema simplificado de um dos processos usados na indústria Cloro-Álcalis. Trata-se de um sistema de eletrólise em que os reservatórios em que se encontram os dois eletrodos (cátodo e ânodo) são separados por uma membrana. Esta membrana possibilita o contato elétrico entre as duas soluções por meio da passagem de cátion de um lado para outro.

Fonte: Equipe ONC

Sobre o processo apresentado na animação, assinale a alternativa que indica corretamente quais os gases produzidos e o que se espera que aconteça com a concentração de íons sódio e pH da solução em contato com o cátodo durante a eletrólise.

Em química, é comum o uso de reações entre um ácido e uma base em procedimentos visando determinar a quantidade de uma dessas duas substâncias. Via de regra, os químicos recorrem a um procedimento denominado de titulação (vide ilustração), em que alíquotas de uma solução contendo um reagente de concentração conhecida são adicionadas sobre uma dada amostra até que a reação tenha ocorrido de forma estequiométrica. O ponto estequiométrico pode ser detectado pelo uso de indicadores químicos ou instrumentais, sendo que, ao final do processo, cálculos estequiométricos permitem conhecer a quantidade de matéria presente na amostra.

Fonte: pixabay.com

Considere que uma solução foi preparada pela adição de uma alíquota de 1,00 mL de HNO₃ concentrado (solução aquosa de 68,0% em massa e densidade igual a 1,41 g cm^-3) em um balão de 100 mL. O balão teve então seu volume completado com água purificada. A seguir, essa solução foi utilizada para titulação de uma alíquota de 25,0 mL de uma amostra aquosa contendo NaOH, sendo o volume estequiométrico para essa titulação igual a 20,0 mL.

Com essas informações, assinale a alternativa que indica corretamente a concentração em g L^-1 de NaOH contida na solução titulada. (Dados: H = 1,00 g mol^-1; O = 16,0 g mol^-1; N = 14,0 g mol^-1; Na = 23,0 g mol^-1)

Processos envolvendo o aquecimento de uma mistura homogênea são utilizados em etapas de purificação, como em processos de produção de combustíveis e alguns tipos de alimentos. O sal de cozinha, por exemplo, pode ser obtido pelo aquecimento da água do mar até completa evaporação do líquido. Após essa etapa, o sal sólido obtido passa por processos adicionais de purificação e pode ser consumido (no Brasil, antes do consumo, é realizada também a adição de iodo ao sal - evita um problema de saúde denominado de Bócio).

Fonte: chemix.org (adaptado)

Considere que água do mar (uma solução salina não saturada) foi adicionada ao balão de destilação ilustrado na figura e avalie as afirmações abaixo.

I. Após a destilação de metade da água do mar contida no balão de destilação, a pressão osmótica dessa solução em aquecimento terá aumentado.

II. Após destilação de metade da solução contida no balão de destilação, o ponto de ebulição dessa solução em aquecimento terá diminuído.

III. Quando na mesma temperatura, a fase líquida obtida da destilação apresenta maior pressão de vapor que a solução contida no balão de destilação.

Está correto o que se afirma em

Em um medicamento, há uma mistura de substâncias químicas que se destinam à saúde, servindo para manter a forma farmacêutica ou para garantir a eficácia do produto. Nesta área, uma das principais preocupações se relaciona com a estabilidade dos produtos comercializados. Após produção do medicamento, essa mistura de substâncias químicas em estados físicos como sólido, líquido ou na forma de um gel ou suspensão permanece em contato por longos períodos. Podem passar por aumento da temperatura ambiente, receber radiação luminosa, umidade e outros fatores mais. Neste sentido, há necessidade de controle da qualidade deste, além de tentar prever os produtos que podem ser formados da degradação de um fármaco, o que pode evitar que os consumidores sejam expostos, por exemplo, a substâncias tóxicas.

Dentre as diversas funções orgânicas presentes em medicamentos, encontram-se os ésteres e amidas. O analgésico conhecido como paracetamol, apresentado na imagem, possui uma destas funções em sua estrutura. Devido a isso, uma das características apresentadas pelo paracetamol é sua possível reação com água (reação de hidrólise).

Neste sentido, assinale a alternativa que melhor representa um dos produtos obtidos da hidrólise em meio ácido da molécula de paracetamol. (Nas imagens, a estrutura do paracetamol e as estruturas das alternativas a a e.)

Fonte das imagens: molview.org (adaptadas)

Observe o mapa e leia um post de uma rede social sobre um episódio recente na EuroCopa 2024.

Postagem na rede social X do perfil EuroFute.

Fonte: x.com

Mapa atual dos territórios da Sérvia e Croácia

Fonte: pt.wikipedia.org/

Os conflitos expressos na partida de futebol, remontam a conflitos históricos ocorridos fora do campo esportivo. Escolha a alternativa correta sobre as relações conflituosas entre Sérvia e Croácia.

Observe as imagens.

Fonte: upload.wikimedia.org/ Fonte: upload.wikimedia.org/

O quadro de Maria Quitéria e o Monumento à Independência do Brasil foram criados para comemorar o Centenário da Independência brasileira. As obras

Leia o texto a seguir.

Essa paz punitiva foi, na realidade, assegurada privando-se a Alemanha de uma marinha e uma força aérea efetivas; limitando-se seu exército a 100 mil homens; impõe-se “reparações” (pagamentos dos custos da guerra incorridos pelos vitoriosos) teoricamente infinitas; pela ocupação militar de parte da Alemanha Ocidental; e, não menos, privando-se a Alemanha de todas as suas antigas colônias no ultramar. Elas foram redistribuídas entre os britânicos e seus domínios, os franceses, e, em menor extensão, os japoneses, mas, em deferência à crescente impopularidade do imperialismo, não mais foram chamadas de “colônias”, e sim de “mandatos”, para assegurar o progresso de povos atrasados, entregues humanitariamente às potências imperiais

Fonte: HOBSBAWM, E. J. A Era dos Extremos: o breve século XX, 1914-1991. São Paulo: Companhia das Letras, 1995. (adaptado).

Segundo o texto, após o término da Primeira Guerra Mundial, já sob a vigência do Tratado de Versalhes, as potências europeias

Observe as fotografias e leia o texto.

Sócias da Federação Brasileira pelo Progresso Feminino em visita ao Instituto Oswaldo Cruz

Fonte: revista.arquivonacional.gov.br/

Integrantes do Partido Republicano Feminino fazem passeata no Rio de Janeiro, 1910

Fonte: revista.arquivonacional.gov.br/

Os séculos XIX e XX foram essenciais nas lutas pelos direitos das mulheres. No Brasil da Primeira República, discutia-se o voto e a participação política e movimentos de mulheres passaram a ser organizados e ocuparem o espaço público demandando participação ativa no sistema político. O Partido Republicano Feminino foi fundado, em 1910, por professoras, escritoras e donas de casa, somando ao todo 27 mulheres. O grupo buscava representar as mulheres brasileiras na capital federal e em todos os estados do Brasil, promovendo a cooperação entre elas na defesa das causas relativas ao progresso do país e de sua cidadania. Assim, o programa do partido destacava a luta pelo sufrágio feminino como primeiro passo para a plena incorporação das mulheres ao mundo público. Alguns anos mais tarde, em 1919, criou-se a Liga para a Emancipação Intelectual da Mulher, que, em 1922, tornaria-se a Federação Brasileira pelo Progresso Feminino (FBPF). Desses movimentos estiveram à frente a bióloga Bertha Lutz, a engenheira Carmen Portinho, a enfermeira Jeronyma Mesquita e a médica Stella de Carvalho Guerra Duval. As mulheres da Federação possuíam formação acadêmica e conheciam os movimentos feministas tanto na Europa como nos Estados Unidos.

As organizações femininas na Primeira República podem ser caracterizadas por

O SpaceX Roadster não é um objeto celeste natural, mas sim um objeto artificial lançado pela SpaceX em fevereiro de 2018. Ele é um carro esportivo vermelho de propriedade do Diretor Executivo da SpaceX, Elon Musk, e foi lançado como uma demonstração das capacidades do lançador orbital Falcon Heavy, o foguete mais poderoso do mundo em operação. O Roadster está numa órbita heliocêntrica que o leva ao Cinturão Principal de Asteroides e depois de volta ao Sistema Solar interior. O Roadster também carrega um manequim chamado Starman, vestido com um traje espacial, no banco do motorista.

Fonte: SpaceX.

O gráfico a seguir mostra as distâncias do SpaceX Roadster - Starman (linha fina) e de Vênus (linha grossa) até a Terra em função do tempo, de janeiro de 2024 a julho de 2029. No gráfico, as distâncias são medidas em Unidades Astronômicas (UA).

Fonte: theskylive.com (adaptado).

Baseado nos seus conhecimentos e no gráfico apresentado, assinale a opção correta.

Ao contrário do que muitos podem pensar, o raio de influência gravitacional do super buraco negro central da Via Láctea, conhecido como Sagittarius A* (lê-se sagitarius A “estrela”), com massa equivalente à 4,3 milhões de massas solares, é de alguns anos-luz. O que significa que o que mantém a Via Láctea unida é a gravidade de todo o resto - estrelas, gás, poeira e a matéria escura. Percebemos, então, que a influência gravitacional de Sagittarius A* sobre o Sol, que está a cerca de 26.000 anos-luz do centro da Via Láctea, é desprezível.

Podemos definir a esfera de influência gravitacional como uma região em torno de um buraco negro supermassivo na qual o movimento das estrelas se deve ao buraco negro. O raio desta esfera é denominado raio de influência gravitacional r_i e pode ser calculado através da seguinte fórmula:

r_i = G M_BN / σ²,

onde G é a Constante de Gravitação Universal, M_BN é a massa do buraco negro e σ é uma grandeza que tem a ver com a média das velocidades das estrelas em torno do buraco negro. Para Sagittarius A* este raio vale aproximadamente r_i = 10 anos-luz.

Sendo assim, assinale a opção que traz o valor do raio de influência gravitacional para o super buraco negro central da Galáxia de Andrômeda, sabendo que este tem cerca de 10 vezes a massa de Sagittarius A* e que σ tem aproximadamente o dobro do de Sagittarius A*.

A luminosidade de uma estrela é uma característica própria e depende apenas do seu raio e da sua temperatura superficial. Já o seu brilho depende da distância dela até nós. Podemos comparar a luminosidade de uma estrela à potência de uma lâmpada comum. Uma lâmpada de 100 watts acesa, por exemplo, terá sempre 100 watts a qualquer distância que esteja de nós. No entanto, ela será mais brilhante quanto mais perto estiver de nós. A luminosidade **L_* de uma estrela é proporcional ao seu raio R_* elevado ao quadrado vezes à sua temperatura superficial T_*** elevada à quarta potência.

Podemos escrever a seguinte relação, em comparação com as unidades solares:

Através das informações dadas, assinale a opção que traz o par R e T de uma estrela que tem a mesma luminosidade do Sol, ou seja L_* = L_Sol.

A Carta Celeste a seguir traz a passagem da Estação Espacial Internacional (ISS) pelos céus da cidade do Rio de Janeiro no dia 5 de julho de 2024. Sua trajetória é indicada pela linha que cruza a Carta. A seguir, temos uma tabela com diversas informações sobre esta passagem.

Fonte: heavens-above.com.

Baseado nessa tabela e em seus conhecimentos, avalie as afirmações a seguir e marque a opção correta.

I – Quando a ISS atingiu sua altura máxima o Sol estava 15,5° abaixo do horizonte.

II – A ISS não passou pelo Zênite do observador.

III – A ISS atingiu seu brilho máximo quando estava à sua menor distância do observador.

IV – Essa passagem também pôde ser vista das cidades próximas ao Rio de Janeiro

Está correto o que se afirma em

Katalin Karikó, cientista húngara laureada com o Prêmio Nobel de Fisiologia (Medicina) em 2023, realizou pesquisas sobre RNA mensageiro (RNAm) que foram cruciais para o desenvolvimento das vacinas de RNAm contra a COVID-19, e seus estudos demonstraram como modificar o RNAm para evitar reações imunológicas adversas, além de aprimorar sua estabilidade e eficiência na produção de proteínas.

Fonte: adaptada da apresentação que laureou Karikó e Weissman no Prêmio Nobel de 2023

Sobre o processo de síntese proteica e o mecanismo de ação das vacinas de RNAm, analise as afirmativas abaixo e selecione a correta.

Bertha Lutz foi uma pioneira na herpetologia brasileira, realizando estudos significativos sobre a evolução dos anfíbios. Além de suas contribuições científicas, desempenhou um papel crucial na conquista do direito ao voto feminino no Brasil.

Fonte: http://lhs.unb.br/bertha/?p=27

Considerando os conceitos de evolução e morfologia dos anfíbios, analise as afirmativas abaixo e selecione a correta.

A fotossíntese é um processo complexo que depende de várias enzimas para converter luz solar, água e dióxido de carbono em oxigênio e açúcar. Uma dessas enzimas, a Rubisco, tem um papel crucial, mas também apresenta algumas limitações decorrentes da sua evolução e da história da Terra.

Modelo 3D da enzima Rubisco

Fonte: https://proteopedia.org/wiki/index.php/RuBisCO

Assinale a alternativa que melhor disserta sobre a evolução desta enzima.

Nos Estados Unidos, na década de 50, Henrietta Lack, uma mulher negra, recebia o diagnóstico de câncer cervicouterino. Naquela época, suas células foram coletadas para análise, sem o seu conhecimento e foram utilizadas em uma pesquisa, onde ainda não havia consentimento ético sobre o uso de material biológico. Infelizmente, Henrietta faleceu aos 31 anos, mas suas células foram denominadas como imortais, em uma época onde o cultivo de células era um desafio, revolucionando a ciência, não somente por sobreviver a longos períodos em meios de cultura, mas também por sua rápida proliferação. As amostras de suas células, que receberam o nome de HeLa, junção das duas primeiras letras do seu nome e sobrenome, foram enviadas para vários laboratórios do mundo todo, sendo utilizados em inúmeros ensaios realizados, que possibilitaram avanços na ciência, como o desenvolvimento da vacina de poliomielite, descoberta do HPV, produção de fármacos e, recentemente, foram utilizadas na identificação do vírus causador da COVID-19.

Fonte da imagem: https://nypost.com

Com relação ao Papilomavírus Humano (HPV) e o câncer de colo de útero, é correto afirmar que

A fibrilação ventricular está presente em 90% das paradas cardíacas. Essa irregularidade cardíaca ocorre quando os múltiplos impulsos elétricos que controlam os ventrículos tornam-se caóticos, deixando o coração eletricamente ativo, mas mecanicamente ineficaz. O desfibrilador faz passar pelo coração uma corrente elétrica contínua que reinicia o sistema elétrico desse órgão, normalizando seu funcionamento. Os eletrodos ligados ao desfibrilador são posicionados conforme animação abaixo. A resistência entre os eletrodos depende das características do corpo da pessoa e da forma que os eletrodos são manuseados. No desfibrilador, a energia usada no choque elétrico pode ser selecionada. Devido à incerteza da resistência e da corrente que reinicia o coração, geralmente o médico opta por uma série de choques, começando com uma menor quantidade de energia.

Fonte: Equipe ONC.

Digamos que um médico conseguiu reanimar um paciente quando passou pelo seu coração, uma corrente de 10 A, o que aconteceu quando a energia selecionada foi 200 J. A resistência estabelecida pelo tórax entre os eletrodos foi de 250 Ω. O eletrodo colocado logo abaixo da clavícula direita é o positivo. Considerando que foi estabelecida uma corrente constante durante o pulso, identifique a alternativa correta.

A maioria das usinas termonucleares usa o dióxido de urânio enriquecido de até 5% como combustível nuclear. No reator nuclear, apenas as moléculas com urânio-235 participam do processo que gera calor. A equação abaixo descreve esse processo.

A animação abaixo mostra um reator nuclear (bloco luminoso) em funcionamento que utiliza o dióxido de urânio como combustível. O reator fica imerso em água pesada altamente pressurizada, tornando-a incapaz de entrar em ebulição, mesmo a uma temperatura acima de 300 °C.

Fonte: Equipe ONC.

Assinale a opção que identifica o que ocorre durante o funcionamento desse reator nuclear.

Uma lâmpada foi posta no interior de um bloco de vidro homogêneo com uma face coberta por uma película opaca. Uma fenda na película permite que a luz da lâmpada chegue em uma lente convergente cuja distância focal f é o dobro da distância entre a fenda e a lâmpada. A lente foi posicionada para que a lâmpada ficasse em um dos seus focos. Um observador se aproximou desse sistema, tudo conforme figura abaixo.

Sabendo que o índice de refração do vidro é 50% maior que o do ar, qual a distância entre a lente e a imagem da lâmpada vista pelo observador?