ONC 2024 – Primeira Fase – Nivel C

Escrito por Lucas Praça, Jailson Henrique, Caio Yamashita, Guilherme Lins, Tobias Utz, Alexandre Monte e Anna Carolina

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Questão 1

Avalie a tirinha abaixo.

Ao avaliar a ilustração, um estudante fez as seguintes afirmações:

I. O fenômeno denominado de chuva ácida é representado na figura. A queima de combustíveis fósseis contendo enxofre é uma das principais causas deste.

II. A combustão do enxofre resulta na formação de dióxido de enxofre. Esse gás, ao reagir com umidade e agentes oxidantes presentes no ar, pode resultar na formação de ácido sulfúrico.

III. As seguintes equações químicas podem ser usadas para descrever parte do fenômeno:
$\mathrm{S_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow SO_{2(g)}}$
$\mathrm{SO_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)} \rightarrow SO_{3(g)}}$
$\mathrm{SO_{3(g)} + H_2O_{(l)} \rightarrow H_2SO_{4(aq)}}$

Está correto o que se afirma em

a) I, II e III.
b) I e II.
c) II e III.
d) somente I.
e) somente II.

Solução

Análise das afirmações: A afirmação I está correta, pois a chuva ácida é causada principalmente pela queima de combustíveis fósseis que contêm enxofre, como representado na tirinha. A afirmação II também está correta, pois o dióxido de enxofre ( $\mathrm{SO_2}$ ) formado na combustão pode ser oxidado a trióxido de enxofre ( $\mathrm{SO_3}$ ), que reage com a água para formar ácido sulfúrico ( $\mathrm{H_2SO_4}$ ). A afirmação III está igualmente correta, pois as equações químicas fornecidas descrevem completamente o processo de formação da chuva ácida: $\mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}$ , $\mathrm{SO_2 + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow SO_3}$ e $\mathrm{SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4}$ . Portanto, todas as afirmações são válidas.

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Assunto

Química ambiental – Chuva ácida

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Gabarito

(a) I, II e III.

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Questão 2

Em áreas como a química, física e medicina é comum o uso de equipamentos que possibilitam a identificação e diferenciação entre isótopos, além da medida da quantidade presente destes (quantificação). O átomo de carbono, por exemplo, possui o $^{12}\mathrm{C}$ com 98,9% de probabilidade de ser encontrado na natureza e o $^{13}\mathrm{C}$ com 1,1% de probabilidade de ser encontrado na natureza (embora o $^{14}\mathrm{C}$ seja utilizado como base para procedimentos de datação, trata-se de um isótopo não estável e de baixa probabilidade de ser encontrado). Ou seja, ao realizar fotossíntese, para cada CO2 utilizado na reação, um determinado organismo possui probabilidade de 1,1% de incorporar um átomo de $^{13}\mathrm{C}$ .

Verifica-se na figura que, além de ser possível visualizar a presença de uma substância com massa molar próxima a 180 g mol $^{-1}$ , visualiza-se também uma substância com massa molar próxima de 181 g mol $^{-1}$ . Considerando-se que essa observação é devida apenas à presença de isótopos de carbono, indique a alternativa que melhor descreve a fórmula molecular da substância com uma unidade de massa atômica maior.

a) $[^{13}\mathrm{C}][^{12}\mathrm{C}]_5\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$
b) $[^{13}\mathrm{C}]_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$
c) $[^{12}\mathrm{C}]_7\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$
d) $[^{13}\mathrm{C}][^{12}\mathrm{C}]_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$
e) $[^{14}\mathrm{C}][^{12}\mathrm{C}]_5\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$

Solução

Resolução: A glicose padrão ( $[^{12}\mathrm{C}]_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$ ) possui massa molar de 180 g/mol. O pico observado em 181 g/mol indica uma molécula com diferença de massa de +1 u. A substituição de um átomo de $^{12}\mathrm{C}$ (massa 12 u) por $^{13}\mathrm{C}$ (massa 13 u) resulta em aumento exato de 1 u na massa molecular. Portanto, a fórmula molecular correta é $[^{13}\mathrm{C}][^{12}\mathrm{C}]_5\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$ , com massa calculada por:

$[^{13}\mathrm{C}]_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$ teria massa 186 g/mol, $[^{12}\mathrm{C}]_7\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$ é molecularmente impossível, $[^{13}\mathrm{C}][^{12}\mathrm{C}]_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$ teria 7 carbonos, e $[^{14}\mathrm{C}][^{12}\mathrm{C}]_5\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$ teria massa 182 g/mol.

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Assunto

Isótopos – Espectrometria de massa

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Gabarito

(a) $[^{13}\mathrm{C}][^{12}\mathrm{C}]_5\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$

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Questão 3

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.

Considere a seguinte equação química:

$\mathrm{H_2SO_{4(aq)} + 2NaOH_{(aq)} \rightarrow Na_2SO_{4(aq)} + 2H_2O_{(l)}}$

Imagine que o ácido sulfúrico presente em uma dada amostra reagiu por completo com 0,600 g de NaOH.

Sabendo disso, assinale a alternativa que indica a quantidade de H2SO4 em mols presente na amostra e também as duas vidrarias indicadas na figura.

Considere: H = 1,00 g mol $^{-1}$ ; O = 16,0 g mol $^{-1}$ ; Na = 23,0 g mol $^{-1}$ ; S = 32,0 g mol $^{-1}$ .

a) 0,00750 mols de H2SO4; bureta e Erlenmeyer
b) 0,0150 mols de H2SO4; bureta e Erlenmeyer
c) 0,00750 mols de H2SO4; proveta e Erlenmeyer
d) 0,0150 mols de H2SO4; bureta e Kitassato
e) 0,0150 mols de H2SO4; proveta e Kitassato

Solução

Cálculo estequiométrico: Primeiro calculamos a quantidade de matéria de NaOH:

$\mathrm{H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O}$ , a proporção é de 1 mol de $\mathrm{H_2SO_4}$ para 2 mols de NaOH. Portanto:

$n_{\mathrm{H_2SO_4}} = \frac{n_{\mathrm{NaOH}}}{2} = \frac{0,0150}{2} = 0,00750 \text{mol}$
Identificação das vidrarias: Na figura de titulação, reconhecemos a bureta (para adicionar solução titulante) e o Erlenmeyer (que contém a amostra). O Kitassato é usado em filtração a vácuo, não em titulação.

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Assunto

Estequiometria – Titulação ácido-base

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Gabarito

(a) 0,00750 mols; bureta e Erlenmeyer

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Questão 4

Durante a extração de gás e petróleo em plataformas, como a apresentada na imagem abaixo, é comum a extração de uma mistura majoritariamente composta por água salina, contendo também óleos, graxas, partículas sólidas e sais solúveis de metais tóxicos, como mercúrio, cádmio, chumbo e outros. Tal tipo de água costuma ser denominada de água produzida.

Considerando-se que água produzida foi submetida a uma sequência de processos de separação de misturas, avalie as afirmações abaixo.

I. Ao utilizar uma etapa de decantação, duas fases distintas podem ser obtidas da água produzida. Uma delas é composta por partículas sólidas e sais solúveis de metais tóxicos presentes na água produzida. A segunda consiste em uma mistura homogênea de líquidos e graxas presentes.

II. Para a fase aquosa salina, não existe processo ou associação de processos de separação que possam ser usados para obtenção de água doce.

III. Considerando-se apenas a mistura de óleos e graxas, é possível a realização de uma destilação fracionada para a separação (ainda que parcial) de seus componentes.

Está correto o que se afirma em

a) somente III.
b) I e II.
c) II e III.
d) somente I.
e) I, II e III.

Solução

Análise detalhada:
I. Incorreta: Os sais solúveis não formam uma fase sólida com partículas, mas permanecem dissolvidos na fase aquosa. A decantação separa:
– Fase sólida (partículas insolúveis)
– Fase orgânica (óleos e graxas)
– Fase aquosa (com sais dissolvidos)

II. Incorreta: Existem métodos como destilação, osmose reversa ou evaporação para obter água doce da fase salina.

III. Correta: Óleos e graxas formam mistura homogênea com diferentes pontos de ebulição, permitindo separação parcial por destilação fracionada.

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Assunto

Separação de misturas – Métodos físicos

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Gabarito

(a) somente III.

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Questão 5

Observe a obra artística e leia um trecho da obra historiográfica de Eric Hobsbawm.

Documento 1: Denilson Baniva, 2019. Fonte: www.behance.net/

“Por ‘tradição inventada’ entende-se um conjunto de práticas […] que visam inculcar certos valores e normas de comportamento através da repetição […] toda tradição inventada utiliza a história como legitimadora das ações.”

Documento 2: HOBSBAWM, Eric. A invenção das tradições. RJ: Paz e Terra, 1990.

A partir dos documentos, avalie as alternativas sobre o ofício do historiador:

a)	Baniva faz uso do verbo “inventar” em referência à região ter sido nomeada durante a ocupação e colonização portuguesa.
b)	Cabe aos antropólogos e sociólogos o estudo das tradições por serem ciências mais conectadas com o presente.
c)	O objetivo de Baniva ao chamar a Amazônia de “invenção” é celebrar os valores ocidentais do passado.
d)	Os historiadores e artistas devem criar formas de apresentar as origens naturais e orgânicas das tradições.
e)	O uso da palavra invenção para se referir à Amazônia se explica pelo fato de que os povos originários valorizam mais as suas tradições.

Solução

A alternativa (a) está correta. A obra de Baniva dialoga com a teoria de Hobsbawm ao destacar que o conceito de “Amazônia” é uma construção histórica vinculada ao processo colonial. A colonização portuguesa não apenas nomeou a região, mas criou narrativas que legitimaram sua dominação, enquadrando-se na ideia de “tradição inventada”. As demais alternativas distorcem a proposta:

(b) Incorreta: Hobsbawm defende que historiadores devem estudar tradições inventadas.
(c) Incorreta: A intenção de Baniva é questionar visões coloniais, não celebrá-las.
(d) Incorreta: A obra enfatiza a construção cultural, não origens “naturais”.
(e) Incorreta: O foco é na invenção colonial, não na perspectiva dos povos originários.

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Assunto

História da Cultura – Teoria da História; Pós-colonialismo

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Gabarito

(a)

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Questão 6

Leia o texto sobre os assírios e observe a imagem:

“Os assírios, atacados por jihadistas do grupo Estado Islâmico, formam uma antiga comunidade cristã […] descendentes do antigo império assírio.”

Fonte: terra.com.br (adaptado)

Fonte: collections.louvre.fr/

Identifique a alternativa incorreta sobre os assírios:

a)	basearam seu Império na diplomacia com povos vizinhos.
b)	são originários da Mesopotâmia, com registros da Antiguidade.
c)	formam um grupo étnico minoritário na atualidade.
d)	utilizaram a escrita cuneiforme suméria.
e)	organizaram-se em cidades-estado, com destaque para Assur.

Solução

A alternativa (a) é a incorreta. O Império Assírio destacou-se pela violência militar e expansão territorial agressiva, não pela diplomacia. Características históricas comprovadas:

(b) Correta: Origem na Mesopotâmia (século XXV a.C.).
(c) Correta: Grupo minoritário perseguido no Oriente Médio.
(d) Correta: Adotaram a escrita cuneiforme dos sumérios.
(e)Correta: Cidades-estado como Assur e Nínive.

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Assunto

Antiguidade Oriental – Civilização Assíria

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Gabarito

(a)

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Questão 7

Leia o depoimento do povo Mehinaku:

“Documentamos as histórias antigas para que os jovens conheçam nossa tradição e tenham orgulho de ser Mehinaku.”

Fonte: Pappiani, A.; Lacerda, I. Aunaki Kuwamutti. São Paulo: Ikorê, 2017 (adaptado).

Segundo o texto, o registro histórico para os Mehinaku tem a função de:

a)	transmitir a identidade sociocultural para novas gerações.
b)	interromper práticas tradicionais ultrapassadas.
c)	criar uma narrativa comum para todas as etnias indígenas.
d)	dispensar o uso de fontes de memórias recentes.
e)	recusar equipamentos modernos no cotidiano.

Solução

A alternativa (a) está correta. O texto explicita o objetivo de preservar a cultura Mehinaku frente às mudanças contemporâneas, garantindo que as novas gerações mantenham vínculos com suas raízes. As demais alternativas contradizem o texto:

(b) Incorreta: Busca-se preservar tradições, não interrompê-las.
(c) Incorreta: O foco é na identidade Mehinaku, não em outras etnias.
(d) Incorreta: Não há menção a dispensar memórias recentes.
(e) Incorreta: O texto não rejeita modernidade, mas equilibra-a com tradição.

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Assunto

História Indígena – Memória e Identidade Cultural

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Gabarito

(a)

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Questão 8

Observe a representação de Hypatia na obra renascentista Escola de Atenas:

Hypatia (centro, vestida em branco) entre filósofos gregos. Fonte: Equipe ONC.

Avalie as afirmações sobre o Renascimento:

O Renascimento recusou valores religiosos em suas produções.
O Humanismo valorizou o homem através da imitação de modelos greco-romanos.
A representação feminina na Antiguidade Clássica privilegiava deusas, ninfas e musas.
Obras como Escola de Atenas são exceções ao ressaltar mulheres intelectuais.

Assinale a alternativa correta:

a)	A única falsa é a afirmativa I.
b)	São verdadeiras as afirmações II e IV.
c)	São falsas as afirmativas II e III.
d)	A única falsa é a afirmativa IV.
e)	São verdadeiras as afirmativas I e III.

Solução

A alternativa (b) está correta. Análise das afirmações:

I. Falsa: O Renascimento não recusou valores religiosos, mas conciliou-os com o humanismo (ex.: afrescos na Capela Sistina).
II. Verdadeira: O Humanismo recuperou ideais clássicos greco-romanos, colocando o humano no centro.
III. Falsa: A representação de Hypatia como filósofa quebra o estereótipo de figuras mitológicas.
IV. Verdadeira: Hypatia é uma rara representação de mulher intelectual na arte renascentista.

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Assunto

Renascimento Cultural; Representação de Gênero na História da Arte

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Gabarito

(b)

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Questão 9

A detecção de exoplanetas constitui um dos temas da Astrofísica que tem recebido muito destaque nos últimos anos. Uma das técnicas de detecção de exoplanetas que tem crescido é o método de trânsito. Quando um exoplaneta orbita a sua estrela, pode acontecer dele atravessar o disco estelar na direção do observador. Se isso acontecer, o exoplaneta estará “em trânsito” e esse fenômeno se caracteriza por uma ligeira diminuição do brilho da estrela durante esta travessia.

Fonte: Equipe ONC

Alternativas da Questão

Solução

A duração do trânsito ( $\Delta t$ ) é determinada pela relação entre a velocidade orbital do exoplaneta e o diâmetro aparente do disco estelar. Pela Terceira Lei de Kepler:

$v = \sqrt{\frac{GM_{\text{estrela}}}{a}} \propto \frac{1}{\sqrt{a}}$

Onde $v$ é a velocidade orbital, $a$ o semi-eixo maior, e $M_{\text{estrela}}$ a massa estelar. A duração do trânsito é inversamente proporcional à velocidade e diretamente proporcional ao caminho percorrido:

$\Delta t \propto \frac{2R_{\text{estrela}}}{v} \propto R_{\text{estrela}} \cdot \sqrt{a}$

Portanto, quanto maior o raio orbital ( $a$ ), maior será $\Delta t$ . Isso ocorre porque:

Órbitas maiores implicam em menores velocidades orbitais
A distância linear percorrida durante o trânsito aumenta

A alternativa (c) descreve exatamente essa condição: órbita circular com grande raio orbital.

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Assunto

Astronomia – Métodos de Detecção de Exoplanetas

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Gabarito

(c)

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Questão 10

Na figura a seguir, temos o esquema, fora de escala, das órbitas elípticas de um sistema estelar duplo, ou seja, onde duas estrelas estão ligadas gravitacionalmente e ambas orbitam o baricentro ou centro de massa (c.m.) do sistema, identificado pelo sinal de + na figura.

Fonte: www.quora.com (adaptado)

Baseado nesta figura e em seus conhecimentos, assinale a opção correta.

a) A Estrela B tem mais massa que a Estrela A (M_B > M_A).
b) A Estrela A tem mais massa que a Estrela B (M_A > M_B).
c) As Estrelas A e B têm a mesma massa (M_A = M_B).
d) O período orbital da Estrela B é maior do que o período orbital da Estrela A (P_B > P_A).
e) O período orbital da Estrela A é maior do que o período orbital da Estrela B (P_A > P_B).

Solução

Em um sistema binário, o centro de massa (c.m.) está mais próximo da estrela mais massiva. A figura mostra o c.m. mais próximo da Estrela A, indicando que M_A > M_B. Além disso:

O período orbital é o mesmo para ambas as estrelas (Lei de Kepler).
Órbitas maiores implicam em maior semieixo, mas a estrela menos massiva (B) tem órbita maior.

Assim, a alternativa correta é (b): A Estrela A tem mais massa que a Estrela B.

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Assunto

Astronomia – Dinâmica de Sistemas Binários

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Gabarito

(b)

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Questão 11

As reações de fusão são aquelas em que dois núcleos de átomos de massas menores se unem para a formação de um núcleo maior. A fusão nas estrelas se dá no seu centro, onde as enormes pressões e as altas temperaturas permitem que este processo aconteça. No núcleo do Sol, na transformação do hidrogênio em hélio, dois prótons se fundem numa partícula alfa (um núcleo de hélio), liberando dois pósitrons, dois neutrinos e energia. A cada segundo, o Sol converte cerca de 600 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio, em virtude desse processo.

Fonte: astro.if.ufrgs.br