Simulado Transpetro 2026 de Química do Petróleo: 5 questões comentadas

Resposta: A. 26 − 2 = 24 elétrons, com a saída dos dois elétrons do subnível 4s, o mais externo.

A questão cobra duas coisas em sequência, e é preciso fazer as duas na ordem certa, como ensina o Capítulo 1.1. Primeiro se distribui o átomo neutro; só depois se retiram os elétrons perdidos na formação do cátion. Passo 1 — o átomo neutro. O ferro tem Z = 26, ou seja, 26 prótons e, sendo neutro, 26 elétrons. Seguindo a ordem de energia do diagrama de Linus Pauling (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p...), a distribuição é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Conferindo a soma: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 6 = 26. Confere.

Passo 2 — o cátion. Cátion é o átomo que perdeu elétrons. Carga 2+ significa dois elétrons a menos: 26 − 2 = 24 elétrons. Aqui está o detalhe decisivo: os elétrons saem sempre da camada mais externa, isto é, do maior número de nível — e não do último subnível que foi preenchido. O último subnível preenchido foi o 3d, mas a camada mais externa é a quarta (4s). Logo saem os dois elétrons do 4s, e o que resta é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6. Esse ponto tem consequência prática direta na ênfase: é justamente porque o ferro tem elétrons disponíveis em 4s e em 3d que ele forma dois cátions diferentes, Fe2+ (ferroso) e Fe3+ (férrico) — e é a passagem sucessiva de um ao outro que produz a ferrugem estudada no Capítulo 1.9.

Por que as outras estão erradas

• BAcerta o número de elétrons, mas retira os elétrons do 3d em vez do 4s. A retirada é sempre pela camada mais externa (maior nível), não pelo último subnível preenchido.
• CAcerta o número de elétrons, mas mantém um elétron em 4s e reduz o 3d, o que não corresponde a nenhuma regra de distribuição de íons.
• DÉ a distribuição do átomo de ferro neutro, com 26 elétrons. O enunciado pede o cátion Fe2+.
• ESoma dois elétrons em vez de subtrair. Ganhar elétrons formaria um ânion; o Fe2+ é cátion e perdeu elétrons.

Onde está no Dossiê: Capítulo 1.1 · Estrutura atômica, íons e distribuição eletrônica

Resposta: B. O enxofre tem 2 ligantes e 2 pares isolados: geometria angular, vetores que não se cancelam, molécula polar.

A análise, conforme o Capítulo 1.2, tem sempre duas etapas separadas. Primeiro a geometria, pela teoria VSEPR: contam-se as nuvens eletrônicas ao redor do átomo central (cada ligação, simples, dupla ou tripla, conta como uma nuvem; cada par isolado também conta). Depois a polaridade da molécula: somam-se vetorialmente os momentos dipolares das ligações e verifica-se se a soma dá zero.

No H2S, o enxofre é o átomo central e tem 6 elétrons de valência: usa 2 para se ligar aos dois hidrogênios e ficam 2 pares isolados. Com 2 ligantes + 2 pares isolados, a geometria molecular é angular, exatamente como a da água. Sendo angular, os dois vetores das ligações S—H não se cancelam, e a molécula é polar. Vale notar, porém, que o H2S não faz ligação de hidrogênio — seu H está ligado a enxofre, não a F, O ou N —, e por isso é gás à temperatura ambiente, acumulando-se na fase gasosa de tanques e espaços confinados.

A regra de bolso do capítulo fecha as demais: se o átomo central não tem par isolado e todos os ligantes são iguais, a molécula é apolar. É o caso do CO2 (linear, apolar) e do CH4 (tetraédrica, apolar). Se há par isolado no central, ou ligantes diferentes, a molécula é polar — caso do NH3 (piramidal, polar) e do SO2 (angular, polar).

Por que as outras estão erradas

• AO CO2 é linear (O=C=O, duas nuvens no carbono, sem pares isolados) e apolar: os dois vetores têm mesma intensidade e sentidos opostos, e se cancelam.
• CO NH3 é piramidal, não trigonal plana — o par isolado do nitrogênio ocupa a quarta posição. E, justamente por essa assimetria, é polar.
• DO CH4 é de fato tetraédrico, mas é apolar: o carbono central não tem par isolado e os quatro ligantes são iguais, de modo que os vetores se anulam.
• EO SO2 é angular (2 ligantes e 1 par isolado no enxofre) e, por isso, polar. Linear seria se não houvesse o par isolado.

Onde está no Dossiê: Capítulo 1.2 · Geometria molecular (VSEPR) e polaridade

Resposta: A. Tem pontas (aberta), só ligações simples entre carbonos (saturada), oxigênio na extremidade e não entre carbonos (homogênea) e carbonos em fila única (normal).

A classificação de uma cadeia se faz por quatro critérios independentes e simultâneos, como estabelece o Capítulo 2.1. Basta aplicá-los um a um.

Aberta ou fechada? A cadeia CH3—CH2—OH tem pontas e não forma anel: é aberta (acíclica).

Saturada ou insaturada? Só há ligações simples entre os carbonos: é saturada. Repare que esse critério olha exclusivamente para as ligações entre carbonos; uma dupla com oxigênio, como a do etanal, não tornaria a cadeia insaturada.

Homogênea ou heterogênea? Aqui está o ponto que a questão cobra. A cadeia é heterogênea somente quando existe um heteroátomo (O, N, S, P) entre dois carbonos. No etanol, o oxigênio está na ponta, preso a um único carbono e a um hidrogênio. Portanto a cadeia é homogênea. É o contraste clássico com o éter etílico, CH3—CH2—O— CH2—CH3, em que o oxigênio separa dois carbonos e a cadeia é, aí sim, heterogênea.

Normal ou ramificada? Os dois carbonos estão em fila, sem nenhum ponto de divisão. Não há carbono terciário nem quaternário: a cadeia é normal. O teste rápido do capítulo é justamente esse — cadeia normal não tem carbono terciário nem quaternário.

Conclusão: aberta, saturada, homogênea e normal.

Por que as outras estão erradas

• BErra apenas em heterogênea. O oxigênio do etanol está na ponta da cadeia, e não entre dois carbonos — condição indispensável para a heterogeneidade.
• CErra em insaturada. Não há dupla nem tripla ligação entre carbonos no etanol; a única ligação com oxigênio é simples.
• DErra duas vezes: a cadeia não é heterogênea (oxigênio na ponta) nem ramificada (não há carbono terciário nem quaternário).
• EErra em fechada e em ramificada. Uma cadeia fechada não teria pontas, e o etanol tem apenas dois carbonos em sequência.

Onde está no Dossiê: Capítulo 2.1 · Classificação das cadeias carbônicas

Resposta: E. Alceno e ciclano compartilham a fórmula geral CnH2n, que para n = 5 dá C5H10; sendo funções distintas com a mesma fórmula molecular, são isômeros de função.

Este é um dos pontos que a Cesgranrio explora com mais frequência, e o Capítulo 2.2 o destaca em quadro próprio: a fórmula molecular sozinha não identifica a família de um hidrocarboneto, porque famílias diferentes compartilham a mesma fórmula geral.

Repassando as fórmulas gerais: alcano CnH2n+2; alceno CnH2n; alcino CnH2n−2; alcadieno CnH2n−2; ciclano CnH2n; cicleno CnH2n−2.

Para n = 5, a fórmula CnH2n dá C5H10. Duas famílias respondem a essa fórmula geral: os alcenos (por exemplo, o 1penteno, de cadeia aberta com uma dupla) e os ciclanos (por exemplo, o ciclopentano, de cadeia fechada e saturada). Como pertencem a funções diferentes com a mesma fórmula molecular, são isômeros de função, tema do Capítulo 2.5.

Confira que as demais famílias não servem: um alcano de 5 carbonos seria C5H12 (2 × 5 + 2 = 12); um alcino, um alcadieno ou um cicleno de 5 carbonos seriam C5H8 (2 × 5 − 2 = 8).

A distinção importa na prática: o ciclopentano é um naftênico, presente naturalmente no petróleo cru e convertido em aromático na reforma catalítica; o 1-penteno é uma olefina, que praticamente não existe no cru e aparece nos derivados porque é produzida no craqueamento. Mesma fórmula, origens e destinos industriais opostos.

Por que as outras estão erradas

• AUm alcano de 5 carbonos teria fórmula C5H12, pela fórmula geral CnH2n+2. Não corresponde ao dado do enunciado.
• BUm alcino de 5 carbonos seria C5H8, pela fórmula geral CnH2n−2. Faltariam dois hidrogênios em relação ao composto analisado.
• CAlcano (CnH2n+2) e cicleno (CnH2n−2) têm fórmulas gerais diferentes entre si, e nenhuma delas resulta em C5H10.
• DAlcino e alcadieno de fato compartilham a fórmula geral CnH2n−2, mas ela levaria a C5H8, e não a C5H10.

Onde está no Dossiê: Capítulo 2.2 · Fórmulas gerais das famílias de hidrocarbonetos

Resposta: D. f = 111,70 ÷ 159,70 = 0,6994; m(Fe) = 0,5719 × 0,6994 = 0,4000 g; teor = 50,00%.

O que se pesa na gravimetria nunca é o analito: é um composto que o contém. A conversão de uma massa na outra é feita pelo fator gravimétrico, assunto do Capítulo 3.2: f = (a × M do analito) ÷ (b × M da forma de pesagem) onde a e b são os coeficientes que fazem o balanço de mols. Aqui está o ponto crítico: cada mol de Fe2O3 contém 2 mols de ferro, de modo que o coeficiente 2 tem de aparecer no numerador.

Passo 1 — massas molares.

M(Fe2O3) = (2 × 55,85) + (3 × 16,00) = 111,70 + 48,00 = 159,70 g/mol Passo 2 — fator gravimétrico. f = (2 × 55,85) ÷ 159,70 = 111,70 ÷ 159,70 = 0,6994 Passo 3 — massa de ferro. m(Fe) = 0,5719 g × 0,6994 = 0,4000 g Passo 4 — teor percentual. teor = (0,4000 g ÷ 0,8000 g) × 100 = 50,00% m/m Há um controle de sanidade que a apostila destaca e que resolve a questão mesmo sem terminar a conta: quando o analito é apenas parte da forma pesada, o fator gravimétrico é sempre menor que 1, e portanto a massa de ana‐ lito é sempre menor que a massa pesada. Como se pesou 0,5719 g em uma amostra de 0,8000 g, qualquer resultado igual ou superior a 71,49% é impossível.

Por que as outras estão erradas

• AFator invertido: usou M(Fe2O3) ÷ 2M(Fe) = 1,4297. Fator maior que 1 é o sinal inequívoco de inversão, e o resultado passa de 100%.
• BAplicou o coeficiente 2 duas vezes — multiplicou o fator correto (0,6994) por 2. Resultado de 100% significaria carepa constituída de ferro puro, incompatível com a pesagem de um óxido.
• CNão aplicou fator nenhum: dividiu a massa do precipitado pela massa da amostra (0,5719 ÷ 0,8000). Confunde a forma de pesagem com o analito.
• EEsqueceu o coeficiente 2 do ferro no fator, usando f = 55,85 ÷ 159,70 = 0,3497. É o erro mais frequente do fator gravimétrico e produz exatamente metade do valor certo.

Onde está no Dossiê: Capítulo 3.2 · Fator gravimétrico e teor percentual