Questões de Química da FGV

Silicato de sódio, um composto químico de fórmula Na₂SiO₃, atua como um agente ligante na produção de cimentos refratários. Também é utilizado na produção de cimentos antiácidos, na produção de isolantes térmicos e na fabricação de impermeabilizantes de paredes e lajes.
O processo de obtenção consiste na calcinação da mistura de sílica (SiO₂) com carbonato de sódio (Na₂CO₃), produzindo o silicato de sódio e gás carbônico. Este processo apresenta rendimento de 70%.
A massa de silicato de sódio que poderá ser obtida por este processo, a partir de 3,0 kg de sílica, é: Dados: Massas molares em g.mol^–1 Si = 28; O = 16; Na = 23; C = 12.

Como a presença de nitrogênio na água pode causar problemas ambientais diversos, foram desenvolvidos processos biológicos visando sua remoção, sendo a nitrificação seguida da desnitrificação convencional o processo de tratamento mais comum.

Nesse contexto, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa:

( ) A nitrificação e a desnitrificação possibilitam a retirada do nitrogênio amoniacal e orgânico de um efluente, transformando-o num gás por meio de reações mediadas por bactérias que utilizam diferentes rotas metabólicas.

( ) Na nitrificação as bactérias atuantes são quimioautotróficas aeróbicas e promovem a oxidação da amônia a nitrito e/ou nitrato, utilizando a energia liberada por essas reações para síntese de sua biomassa. Na desnitrificação as bactérias atuantes são heterotróficas anaeróbias, as quais promovem a redução do nitrato a nitrogênio elementar.

( ) Durante a desnitrificação as bactérias oxidam o carbono orgânico utilizando o nitrato como aceptor de elétrons sob condições anaeróbias, produzindo N₂ como produto final. Nas estações de tratamento de esgoto diversas fontes de carbono orgânico podem ser utilizadas como doadores de elétrons para o nitrato, entre elas o metanol, acetato, glicose e o etanol.

As afirmativas são, respectivamente, 

Nas unidades de tratamento biológico ocorrem processos de transformação dos constituintes orgânicos e inorgânicos presentes nos esgotos. As principais reações de transformação são realizadas por microrganismos autótrofos e heterótrofos, os quais se diferenciam pelas fontes de carbono e de energia para constituir novas células.

Nesse contexto, relacione as reações de interesse para o tratamento biológico com a sua respectiva via bioquímica:

1. C₆H₁₂O₆ ? 2C₂H₆O + 2CO₂

2. C₆H₁₂O₆ + O₂ ? 6CO₂ + 6H₂O

3. CO₂ + H₂O + luz ? CH₂O + O₂

4. CH₂O + O₂ ? CO₂ + H₂O

5. NH₃ + 1,5O₂ ? H₂O + HNO₂

( ) Heterotrófica aeróbia.

( ) Respiração celular aeróbia.

( ) Autotrófica fotossintética.

( ) Autotrófica aeróbia.

( ) Heterotrófica anaeróbia.

Assinale a opção que indica a relação correta na ordem apresentada. 

Pelo método gravimétrico é possível determinar as quantidades e os tipos de sólidos existentes em amostras de água e esgoto. No caso da água para consumo humano, a determinação dos sólidos implica na qualidade da mesma, pois uma quantidade excessiva de qualquer tipo de sólido contribui negativamente nos parâmetros de cor, turbidez e microbiológicos.

Nesse contexto, relacione as classificações dos sólidos com os métodos necessários para suas obtenções:

1. Sólidos Totais (ST)

2. Sólidos Suspensos Totais (SST)

3. Sólidos Fixos Totais (SFT)

4. Sólidos Sedimentáveis (SS)

5. Sólidos Suspensos Fixos (SSF)

( ) Material que permanece retido na membrana (fibra de vidro com porosidade de 1,2 µm) após filtração e secagem em cadinho de porcelana (103 ± 2°C até peso constante) de um determinado volume de amostra.

( ) Material que permanece em cadinho de porcelana após secagem (103±2°C até peso constante) de um determinado volume de amostra.

( ) Material que permanece retido na membrana (fibra de vidro com porosidade de 1,2 µm) após filtração, secagem em cadinho de porcelana (103 ± 2°C até peso constante) e calcinação (550 ± 50°C por 30 minutos) de um determinado volume de amostra.

( ) Material que permanece em cadinho de porcelana após secagem (103 ± 2°C até peso constante) seguida de calcinação (550 ± 50°C por 30 minutos) de um determinado volume de amostra.

( ) Material existente em 1000 mL de amostra que sedimentam pela ação da gravidade, em Cone de Imhoff.

Assinale a opção que indica a relação correta, na ordem apresentada.

Sobre o tratamento de água e suas operações, avalie as afirmativas a seguir.

I. A maioria das Estações de Tratamento de Água (ETA) no Brasil operam com ciclo completo, ou seja, por tratamento convencional com coagulação, floculação, decantação, filtração e desinfecção/cloração/correção de pH.

II. Para tratar água necessita-se fazer a captação e a adução da água de um manancial que forneça volumes com qualidade e na quantidade necessária para atender a demanda; os mananciais superficiais possuem tipicamente alta concentração de sólidos dissolvidos, e os subterrâneos, alta concentração de sólidos em suspensão.

III. Na coagulação ocorre a clarificação da água pela utilização de coagulantes como o sulfato de alumínio e o cloreto férrico. Esses coagulantes ao serem adicionados à água sofrem hidratação e formam uma série de produtos solúveis, além de precipitados insolúveis de hidróxido de alumínio ou ferro, desde que as condições de alcalinidade e pH sejam adequadas.

Está correto o que se afirma em