A funcionalização de polímeros pré-formados é uma técnica utilizada para a reutilização de artefatos plásticos pós-consumo (reciclagem química) que pode alterar as propriedades do material inicial, permitindo uma nova aplicação, o aumento da vida útil e a consequente proteção do meio ambiente, pela redução do lixo plástico. Artefatos de poliestireno (PS) pós-uso podem sofrer reações de substituição eletrofílica aromática, como a sulfonação, gerando copolímeros que, dependendo do teor de grupos sulfônicos introduzidos na cadeia polimérica, podem ser utilizados como catalisadores ou trocadores de íons em processos de purificação de água, entre outras aplicações. Um experimento de sulfonação parcial de PS gerou um copolímero de poliestireno e poliestireno sulfonado (PS-SPS), conforme figura a seguir, cujo teor de grupos sulfônicos foi determinado por volumetria de neutralização, utilizando-se solução de hidróxido de potássio 0,01 mol/L recém padronizada.





Considerando que a titulação de amostras de 150,00 mg de PS-SPS consumiu, em média, 20,00 mL da solução titulante, assinale o valor que mais se aproxima do grau de sulfonação do PS-SPS, expresso em mol%.

A Síntese Orgânica utiliza frequentemente a cromatografia em camada delgada (CCD) para acompanhar a progressão de uma reação química e a identificação dos produtos formados. A partir da acetofenona (acetil-benzeno), dois experimentos de redução foram conduzidos, em paralelo: uma redução com hidreto de boro e sódio [1) NaBH4/CH3OH; 2) H3O+] que gerou 1-feniletanol; e um experimento de redução usando amálgama de zinco em meio ácido [Zn-Hg/HCl], que produziu etilbenzeno. As duas reações foram monitoradas por CCD utilizando-se uma cromatoplaca de sílica gel, como fase estacionária, sobre a qual foram aplicadas uma amostra de cada composto orgânico citado. O experimento de CCD foi corretamente conduzido, e os valores do Índice de Retenção (Rf) foram determinados utilizando-se uma mistura de hexano:acetato de etila 4:1 (V/V) como eluente.

Na cromatoplaca, em ordem decrescente do Rf, observam-se os seguintes compostos, em sequência:

Soluções-tampão são misturas que contêm um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado. Essas soluções são resistentes à mudança de pH por diluição ou adição de pequenas quantidades de ácidos ou bases. Pode-se calcular o pH de uma solução-tampão utilizando-se a equação de Henderson-Hasselbalch, como para o tampão ácido acético (HOAc) / acetato de sódio (NaOAc):

pH = pK_a + log([OAc^–] / [HOAC])
Com relação a esse exemplo, assinale a alternativa correta.

A contaminação de mercúrio (Hg⁰) no ar pode ser determinada pela passagem de uma corrente de ar por uma solução ácida de permanganato de potássio (KMnO₄). O excesso de permanganato é eliminado com hidroxilamina, e o mercúrio (Hg⁺²) absorvido pela solução é precipitado, na forma de Hg₀, finamente dividido, pela adição de cloreto estanoso (SnCl₂). O mercúrio metálico é então analisado por absorção atômica. As equações a seguir ilustram o processo:

5 Hg₀ + 2 MnO₄ ^– +16 H+ → 5 Hg⁺² + 2 Mn⁺² + 8 H₂O

6 MnO₄ ^– + 5 NH₂OH + 13 H+ → 6 Mn⁺² + 5 NO₃ ^– + 14 H₂O

Hg⁺² + SnCl₂ + 2 Cl ^– → Hg⁰ + SnCl₄


Com relação ao procedimento descrito, é correto afirmar:

A bomba calorimétrica é um equipamento utilizado para a determinação do poder calorífico de amostras sólidas ou líquidas por meio da combustão das amostras em atmosfera com excesso de oxigênio. Nesse aparato, pode-se medir o calor de combustão de substâncias puras, como o naftaleno (C₁₀H₈), cuja reação de combustão completa não balanceada é:

C₁₀H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O

Considerando que uma massa m de naftaleno foi queimada em uma bomba calorimétrica (V constante) de capacidade calorífica Cc, (J/°C), indicando uma variação de temperatura Δt (°C), e que os gases são ideais e o volume dos sólidos e líquidos é desprezível, assinale a alternativa que apresenta corretamente a expressão da variação de entalpia de combustão (ΔH) do naftaleno.

Dados: MM (naftaleno) = 128 g/mol; P = pressão (kPa); V = volume (L); R = constante universal dos gases perfeitos (J/mol.K); T = temperatura absoluta (K); e ΔH = ΔU + (PV), em que ΔU é a variação da energia interna do sistema (J).

Na análise por cromatografia gasosa (CG) de amostras com muitos componentes, pode-se utilizar a técnica de programação de temperatura, normalmente com um gradiente positivo, para melhorar a resolução do cromatograma. Em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), um procedimento análogo pode ser utilizado com o mesmo fim. Assinale a alternativa que apresenta corretamente esse procedimento análogo à CG utilizado na CLAE.

É de suma importância a detecção e a quantificação de compostos organoclorados no ambiente, pois essas substâncias são cancerígenas. O tetracloreto de carbono (CCl₄) e o clorofórmio (CHCl₃) podem ser quantificados coulometricamente por sua redução, em solução metanólica, por meio de um elétrodo de mercúrio, como indicado nas seguintes reações não balanceadas:

CCl₄ → CHCl₃ –1,0 V (vs ECS)
CHCl₃ → CH₄ –1,8 V (vs ECS)

Hg(l) → Hg₂Cl₂(s)

Em relação ao exposto, assinale a alternativa que apresenta corretamente o número de elétrons necessário para a redução de CCl₄ a CH₄.

A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) é uma técnica cromatográfica que utiliza fase móvel líquida e fase estacionária sólida finamente dividida. Essa técnica é especialmente útil em análise de compostos não voláteis ou instáveis termicamente, que não podem ser analisados por cromatografia gasosa. Todas as alternativas a seguir apresentam tipos de detectores utilizados nessa técnica cromatográfica, EXCETO:

A altura equivalente a um prato teórico (H) em uma coluna de cromatografia líquida (CLAE) (H ≈ 10 µm) é muito menor do que H em uma coluna de cromatografia gasosa (CG). Sendo assim, o número de pratos teóricos na coluna de CG é consideravelmente maior do que em uma coluna de CLAE, devido ao comprimento (> 30 m) da primeira ser muito maior que o da última (entre 25 cm e 50 cm). Com isso, os sinais em CG são mais finos do que os sinais em CLAE. Assinale a alternativa que indica corretamente o fator limitante para o comprimento das colunas de CLAE.

Em cromatografia gasosa, a eficiência de separação dos componentes de uma mistura depende de diversos processos de transferência de massa que ocorrem durante a eluição. Determinadas variáveis que afetam esses processos podem ser modificadas para aumentar a resolução do cromatograma, algumas das quais são dependentes da temperatura. Assinale a alternativa que apresenta corretamente todas as referidas variáveis dependentes da temperatura.