EXAME DE SELEÇÃO PARA O PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ (PPGQ-UFC) /2012.1

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1 Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Programa de Pós-Graduação em Química Caixa Postal Tel. (085) FAX CEP Fortaleza - Ceará - Brasil EXAME DE SELEÇÃO PARA O PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ (PPGQ-UFC) / Data: 16/11/2011 Horário: 08h30 Instruções gerais: 1. A prova consta de 09 (nove) questões. 2. A duração da prova é de 3 horas. 3. Cada questão deve ser respondida na própria folha (frente e verso) do enunciado. Não serão corrigidas questões fora do espaço reservado às respostas. 4. Só serão consideradas as provas realizadas à caneta. 5. Será permitido consulta à tabela periódica, em anexo. 6. Será permitido o uso de calculadora. 7. NÃO será permitido o uso de celular ou outros aparelhos eletrônicos durante a prova. Portanto, tais aparelhos deverão permanecer desligados. 8. O nome do candidato deverá ser preenchido apenas na primeira folha. Os outros espaços são reservados à comissão da seleção. NOME DO CANDIDATO: CÓDIGO:

2 1ª Questão: O composto de fórmula molecular B 3 N 3 H 6, tem sido chamado de benzeno inorgânico devido a sua estrutura hexagonal (átomos de B e N alternados). Para essa molécula, pede-se: (a) a(s) estrutura(s) de Lewis mais estável(is) sabendo que a ordem das ligações BN é superior a 1; (b) a composição dos orbitais híbridos utilizados pelo B e N; (c) a polaridade.

3 2ª Questão: Uma solução tampão de tris(hidroximetil)aminometano conhecida como tampão tris pode ser preparada pela dissolução de 12,43 g de B tris (MM 121,136 g mol -1 ) e 4,67 g de BH + tris cloridrato (MM 157,597 g mol -1 ) em 1,00 L de água. a) Sabendo que o pka do ácido conjugado de tris é 8,075, determine o ph desta solução; b) E se adicionarmos 12,00 ml de HCl 1,00 mol L -1 qual será o ph desta solução.

4 3ª Questão: Indicadores podem ser usados para se estimar o valor do ph de soluções. Para se determinar o ph de uma solução 0,01 M de um ácido fraco (HX) foram adicionadas algumas gotas de três indicadores em recipientes separados contendo amostras de 0,01M deste ácido. Os resultados das cores observadas para estas soluções estão resumidos na tabela abaixo. Com base nestes resultados diga qual o ph aproximado desta solução 0,01M de HX? Qual o valor aproximado do K a para este ácido HX? Justifique suas respostas. Indicador(HIn) Cor do HIn Cor do In- pka do HIn Cor da solução 0,01M de HX Azul de amarelo azul 4,0 Azul bromofenol Violeta de amarelo violeta 6,0 Amarelo bromocresol Verde de bromocresol amarelo azul 4,8 verde

5 4ª Questão: A reação ácido-base de Lewis entre íons Fe 2+ e moléculas de monóxido de carbono em meio aquoso resulta em um composto de coordenação cujo número de coordenação é 6. Sabendo que não há processo redox e que estas são as únicas espécies presentes no meio, pede-se: (a) a fórmula do composto de coordenação; (b) o orbital molecular ocupado de mais alta energia (HOMO) do ligante: (c) o orbital molecular desocupado de mais baixa energia (LUMO) do ligante caso esta espécie possa atuar de forma simultânea como ácido de Lewis. Desenhe o diagrama semi-quantitativo de orbitais moleculares do ligante a partir dos dados de energia fornecidos na tabela abaixo: Orbitais Energia (ev) Orbitais Energia (ev) 2s (C) 19,43 2s (O) 32,38 2p (C) 10,66 2p (O) 15,85.

6 5ª Questão: Para uma dada reação com cinética de primeira ordem a 27 o C, a concentração do reagente é reduzida para metade do seu valor inicial após 5000 s. A 37 o C, esta redução ocorre depois de 1000 s. Determine (a) a constante de velocidade a 27 o C; (b) o tempo necessário para uma redução de um quarto da concentração inicial a 37 o C; (c) a energia de ativação da reação. Dados: constante Universal dos gases=0,082 atm. L. mol-1. K -1 = 8,314 J. K -1 mol -1.

7 6ª Questão: Considerando a bateria de níquel cádmio, determine qual é a massa de hidróxido de níquel (II) produzida quando 1x10 20 átomos de cádmio forem consumidos. I) Cd(OH) 2 + 2ē Cd + 2 OH - E 0 = - 0,81 V II) Ni(OH) 3 + ē Ni(OH) 2 + OH - E 0 = + 0,49 V

8 7ª Questão: Considere a reação do (Z)-3-hexeno com Br 2 e utilizando CCl 4 como solvente. 7.1 Escreva o(s) produto(s) da reação através de estruturas tridimensionais e levandose em consideração a estereoquímica da reação. 7.2 indique a configuração de cada centro estereogênico do(s) produto(s) através do sistema R,S.

9 8ª Questão: O aspartame é um adoçante sintético largamente consumido no Brasil e no mundo. Este composto é sintetizado na sua forma enantiomericamente pura (S,S), e possui sabor 150 vezes mais doce que a sacarose. Por outro lado, o isômero (R,R) do aspartame não tem valor comercial pois tem sabor amargo. De acordo com a estrutura do aspartame, responda: a) Identifique e nomeie as funções orgânicas presentes. b) Quantos centros estereogênicos estão presentes? c) Represente os dois enantiômeros do aspartame, identificando o estereoisômero de sabor doce e o de sabor amargo. HO O O N OCH 3 NH 2 H O

10 9ª Questão: De acordo com a seqüência reacional abaixo, identifique os reagentes A-D e determine a nomenclatura do composto (1). OH O OH A B C Br E D (1)

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