QUÍMICA GERAL E QUÍMICA INORGÂNICA

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1 CONCURSO PÚBLICO DOCENTE IFMS EDITAL Nº 002/2013 CCP IFMS QUÍMICA GERAL E QUÍMICA INORGÂNICA Uso exclusivo do IFMS. GABARITO

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3 QUESTÃO 1 (Valor 4 pontos) A Lei nº , de 29 de dezembro de 2008, equiparou os Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia às Universidades Federais no que se refere a) às disposições que regem a regulação, avaliação e supervisão das instituições e dos cursos de Educação Superior. b) a exercer o papel de instituições acreditadoras e certificadoras de competências profissionais. c) à autonomia e a utilização dos instrumentos de gestão e de quadro de pessoal. d) à oferta de Educação Superior, Básica e Profissional, pluricurriculares e multicampi, especializados na oferta de educação profissional e tecnológica nas diferentes modalidades de ensino, com base na conjugação de conhecimentos técnicos e tecnológicos com as suas práticas pedagógicas. e) à oferta de formação inicial e continuada ou qualificação profissional para o trabalho, entre os quais estão incluídos os cursos especiais, abertos à comunidade. QUESTÃO 2 (Valor 4 pontos) Analise as afirmativas abaixo. I. A instituição ofertante de Curso de Especialização Técnica de Nível Médio deve ter em sua oferta regular Curso de Educação Profissional Técnica de Nível Médio correspondente, ou no respectivo eixo tecnológico relacionado estreitamente com o perfil profissional de conclusão de especialização. II. III. IV. A carga horária mínima dos Cursos de Especialização Técnica de Nível Médio é de 50% da carga horária mínima indicada no Catálogo Nacional de Cursos Técnicos para a habilitação profissional a que se vincula. Os Cursos Técnicos de Nível Médio poderão prever atividades não presenciais, no limite de até 10% da carga horária do curso, respeitados os mínimos previstos de duração e carga horária total. No desenvolvimento da ação acadêmica, o Instituto Federal, em cada exercício, deverá garantir o mínimo de 50% de suas vagas em cursos de Educação Profissional Técnica de Nível Médio. Assinale a alternativa correta. a) as afirmativas I e III estão corretas. b) as afirmativas I e IV estão corretas. c) somente a afirmativa I está correta. d) somente a afirmativa II está correta. e) as afirmativas II e IV estão corretas. QUESTÃO 3 (Valor 4 pontos)

4 A formação inicial para a docência na Educação Profissional Técnica de Nível Médio realiza-se em cursos de graduação e programas de licenciatura ou outras formas, em consonância com a legislação e com normas específicas definidas pelo Conselho Nacional de Educação. A legislação estipula que I. aos professores graduados, não licenciados, em efetivo exercício na profissão docente ou aprovados em concurso público, é assegurado o direito de participar ou ter reconhecidos seus saberes profissionais. II. III. IV. excepcionalmente, a equivalência à licenciatura poderá ocorrer pela certificação da experiência docente, na forma de reconhecimento dos saberes profissionais de docentes com mais de 20 anos de efetivo exercício como professores da Educação Profissional, no âmbito da Rede Certific. aos professores graduados, não licenciados, em efetivo exercício na profissão docente ou aprovados em concurso público, é assegurado que a formação equivalente à licenciatura ocorra, excepcionalmente, por meio de curso de pósgraduação lato sensu, de caráter pedagógico. o prazo para o cumprimento da excepcionalidade prevista no item III para a formação pedagógica dos docentes em efetivo exercício da profissão encerrar-se-á no ano de a) somente as afirmativas I e III estão corretas. b) somente as afirmativas I e II estão corretas. c) somente a afirmativa IV está incorreta. d) somente a afirmativa III está incorreta. e) somente a afirmativa II está incorreta. QUESTÃO 4 (Valor 4 pontos) A Lei nº 8.112, de 11 de dezembro de 1990, que dispõe sobre o regime jurídico dos servidores públicos civis da União, das autarquias e das fundações públicas federais, ao se referir aos direitos e vantagens estabelece que a) a remuneração do servidor é o vencimento do cargo efetivo, e neste estão contabilizadas as vantagens pecuniárias permanentes estabelecidas em lei. b) as gratificações e os adicionais não se incorporam ao vencimento ou provento. c) não será concedida ajuda de custo aquele que, não sendo servidor da União, for nomeado para cargo em comissão, com mudança de domicílio. d) nos casos em que o deslocamento da sede constituir exigência permanente do cargo, o servidor não fará jus a diárias. e) a gratificação natalina será considerada para cálculo de qualquer vantagem pecuniária.

5 QUESTÃO 5 (Valor 4 pontos) A Educação Profissional Técnica de Nível Médio, na forma integrada, é desenvolvida da seguinte forma: a) a quem ingresse no Ensino Médio ou já o esteja cursando, efetuando-se matrículas distintas para cada curso. b) em instituições de ensino distintas, mediante convênios de intercomplementaridade, visando ao planejamento e ao desenvolvimento do projeto pedagógico unificado. c) com matrícula única, na mesma instituição de ensino, de modo a conduzir o estudante à habilitação profissional técnica de nível médio ao mesmo tempo em que conclui a última etapa da Educação Básica. d) em cursos destinados, exclusivamente, a quem já tenha concluído o Ensino Médio, com duração total mínima de horas. e) em instituições de ensino distintas, aproveitando as oportunidades de ensino disponíveis. QUESTÃO 6 (Valor 4 pontos) Os quatro complexos de cobalto abaixo tiveram seus espectros de absorção medidos em solução aquosa e apresentaram os seguintes resultados: Complexo 1 - [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 : Apresenta banda com pico de absorção em 460 nanômetros. Complexo 2 - [Co(NH 3 ) 5 ONO]Cl 2 : Apresenta banda com pico de absorção em 480 nanômetros. Complexo 3 - [Co(NH 3 ) 5 H 2 O]Cl 3 : Apresenta banda com pico de absorção em 490 nanômetros. Complexo 4 - [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 : Apresenta banda com pico de absorção em 530 nanômetros. Sobre os complexos acima, assinale a alternativa correta. a) As bandas de absorção encontram-se na região conhecida como ultravioleta (UV). b) Os estados de oxidação do cobalto possíveis nos complexos apresentados são +2 e +3. c) O cobalto, nos complexos acima, apresenta a mesma configuração eletrônica do Rh 3+. d) O ligante cloreto é um ligante de campo mais fraco que a amônia, pois o cloreto apresenta maior caráter π (pi) doador. e) No complexo 4, o íon cobalto apresenta-se pentacoordenado aos átomos de nitrogênio da amônia e tricoordenado aos átomos de cloreto.

6 QUESTÃO 7 (Valor 4 pontos) A hemoglobina é a proteína responsável pelo transporte do oxigênio molecular (O 2 ) em vários animais, transportando oxigênio do pulmão para os tecidos. A hemoglobina é um tetrâmero que apresenta massa aproximada de Daltons. O sítio ativo da hemoglobina está representado a seguir: Figura 1: Estrutura do sítio ativo da hemoglobina Fonte: The ChemistryofHemoglobinandMyoglobin, acesso em 20 de setembro de Disponível em: < O sítio ativo da hemoglobina consiste do íon ferro (II) pentacoordenado por átomos de nitrogênio provenientes dos anéis pirrólicos da porfirina e de uma histidina. A hemoglobina pode apresentar-se nas formas oxi- e deoxihemoglobina (forma oxigenada e não oxigenada, respectivamente). Sobre as características do sítio ativo da hemoglobina e o mecanismo de transporte de oxigênio nas células, assinale a alternativa correta. a) O oxigênio molecular (O 2 ) se liga ao íon ferro (II) na posição trans à histidina formando um complexo hexacoordenado. b) O sítio ativo da deoxihemoglobina que contém o íon ferro (II) é diamagnético. c) O oxigênio molecular se liga ao íon ferro (II) deslocando a histidina de sua posição mantendo o arranjo estrutural pentacoordenado em torno do átomo metálico. d) A cor avermelhada do sangue ocorre devido a uma transição eletrônica. Essa transição pode ser atribuída a uma transferência de carga do oxigênio para o ferro (II), ou seja, uma transferência de carga ligante-metal (TCLM). e) O monóxido de carbono é um veneno para os organismos que dependem da hemoglobina para o transporte de oxigênio molecular, pois o CO é um ligante que possui uma alta afinidade ao ferro (II) devido ao caráter doador π (pi) deste ligante.

7 QUESTÃO 8 (Valor 4 pontos) A elucidação dos mecanismos das reações em complexos metálicos depende da geometria das espécies estudadas. Sobre o mecanismo de reações de complexos metálicos podemos afirmar que a) complexos com geometria quadrado-planar possuem a tendência em reagir segundo um mecanismo dissociativo (D), gerando intermediários no estado de transição em forma de T. b) complexos com geometria octaédrica possuem a tendência em reagir segundo um mecanismo dissociativo (D), gerando intermediários tetraédricosno estado de transição. c) complexos com geometria quadrado-planar, devido a fatores estéreos, reagem segundo mecanismo intertroca (I), preferencialmente. d) complexos com geometria octaédrica, devido a fatores estéreos, reagem segundo mecanismo associativo (A), preferencialmente. e) complexos com geometria quadrado-planar possuem a tendência em reagir segundo um mecanismo associativo (A), gerando intermediários bipiramidais trigonais no estado de transição. QUESTÃO 9 (Valor 4 pontos) Das moléculas a seguir, qual delas possui geometria molecular linear? a) H 2 O b) PI 3 - c) I 3 - d) AlCl 4 e) XeF 4 QUESTÃO 10 (Valor 4 pontos) Os sólidos podem ser mais bem representados através do arranjo cristalino possível para as mais variadas substâncias. As características das estruturas cristalinas contêm os parâmetros de célula unitária (ou cela unitária) que definem os sete sistemas cristalinos possíveis. Sobre as características das estruturas cristalinas, assinale a alternativa correta. a) O sistema monoclínico é o que apresenta a maior simetria possível dentre os sete sistemas cristalinos. b) Os parâmetros de cela a, b e c correspondem aos ângulos internos da célula unitária. c) A célula unitária do cloreto de sódio (NaCl) encontra-se em simetria tetragonal, pois cada átomo de Na está rodeado por quatro átomos de Cl e cada átomo de Cl por quatro átomos de Na. d) São necessários seis parâmetros de célula unitária para a obtenção dos sete sistemas cristalinos possíveis. e) A simetria cúbica é apenas teórica, pois não há substância pertencente a este sistema cristalino.

8 QUESTÃO 11 (Valor 4 pontos) A hematita é um minério composto pela substância óxido de ferro(iii) ou óxido férrico. A representação da fórmula adequada para este composto é a) FeO b) Fe 2 O 3 c) Fe 3 O 2 d) Fe 2 O e) FeO 3 QUESTÃO 12 (Valor 4 pontos) O composto organometálico de fórmula genérica M(CO) 6 pode reagir trocando seus ligantes CO sucessivamente por outros ligantes mantendo a hexacoordenação ao átomo central. Assuma que a reação do M(CO) 6 com a espécie L possa gerar os complexos apresentados abaixo: Figura 2a: Complexo organometálico M(CO) 5 L. Figura 2b: Complexo organometálico M(CO) 4 L 2. Fonte: Shriver, D. F.; Atkins, P.W. Inorganic Chemistry. 4.ed. New York: Oxford, 2006,p Sobre as características dos compostos organometálicos apresentados, assinale a alternativa correta. a) O composto que possui dois ligantes L e quatro CO possui simetria mais baixa do que o composto com apenas um ligante L e cinco CO. b) Caso o metal M no composto M(CO) 6, seja o irídio (Ir), o composto atende à regra dos 18 elétrons. c) Caso o metal M no composto M(CO) 6, seja o tungstênio (W), o composto atende à regra dos 16 elétrons. d) Caso o metal M no composto M(CO) 6, seja o ósmio (Os), o composto atende à regra dos 18 elétrons. e) O composto que possui dois ligantes L e quatro ligantes CO possui simetria mais alta do que o composto com apenas um ligante L e cinco ligantes CO.

9 QUESTÃO 13 (Valor 4 pontos) Nos automóveis é necessário o uso de conversores catalíticos para o controle da emissão de gases poluentes na atmosfera, tais como o CO, hidrocarbonetos, NOx, SOx, e outros. Em geral, os catalisadores presentes nos veículos automotores são metálicos e transformam os poluentes em espécies menos nocivas ou que podem ser degradadas pelo ar atmosférico com mais facilidade. Os principais metais utilizados na conversão catalítica de resíduos da combustão nos automóveis são o ródio, a platina, o paládio e o cério. Sobre o processo de conversão catalítica apresentado, assinale a alternativa correta. a) A catálise que ocorre nos automóveis é homogênea, pois os poluentes apresentados estão no estado gasoso. b) A reação química de redução do CO a CO 2 é acelerada por um catalisador heterogêneo metálico. c) São reações de redução a conversão das espécies NO x e SO x a espécies como N 2 e H 2 S, pela ação dos catalisadores. d) O ródio, a platina, o paládio e o cério são elementos lantanóides ou lantanídeos. e) Os catalisadores dos automóveis são uma barreira física para os gases expelidos pelo motor dos automóveis e são seletivos para que os gases poluentes não ultrapassem esta barreira e fiquem encapsulados até o momento da troca do catalisador. QUESTÃO 14 (Valor 4 pontos) As linhas espectrais para o átomo de hidrogênio conhecidas como série de Balmer, Lyman, Paschen e Brackett situam-se na região ultravioleta, visível e infravermelha do espectro eletromagnético. A emissão de energia está relacionada a qual partícula presente no átomo? a) Elétron. b) Nêutron. c) Fóton. d) Próton. e) Pósitron. QUESTÃO 15 (Valor 4 pontos) A que grupos de ponto pertencem, respectivamente, as moléculas da água e da amônia (H 2 O e NH 3 ), de acordo com o fluxograma (Figura 3) para identificação do grupo de ponto molecular? a) C 1 e C 2 b) D 2h e C 2v c) C 2v e C 3v d) C 2v e C s e) C 2v e D 3h

10 Figura 3: Fluxograma para identificação do grupo de ponto molecular Fonte: Laboratório de Química do Estado Sólido. Classificação de moléculas de acordo com o grupo pontual de simetria. Instituto de Química Unicamp, p. 1.Acesso em 26 de setembro de Disponível em: < As questões 16 a 19 são relacionadas ao enunciado abaixo: O complexo de cobalto com a fórmula [CoCl 2 (NH 3 ) 4 ] + pode apresentar-se na forma de dois isômeros. QUESTÃO 16 (Valor 5 pontos) Desenhe as duas formas isoméricas possíveis para o complexo de cobalto apresentado e dê a nomenclatura correta. B1 = forma cis: cis-tetraamindiclorocobalto(iii) B2 = forma trans: trans- tetraamindiclorocobalto(iii)

11 QUESTÃO 17 (Valor 5 pontos) Sabendo que o arranjo estrutural do complexo é octaédrico, determine a energia de estabilização do campo cristalino (EECC) considerando que o complexo é diamagnético. Caso necessite, leve em conta também a energia de emparelhamento eletrônico (EP) para cada par de elétrons. EECC = x(-2/5 O ) + y(+3/5 O ) + z EP EECC = 6(-2/5 O) 0(+3/5 O) + 3 EP EECC = -12/5 O + 3 EP ou -2,4 O + 3 EP QUESTÃO 18 (Valor 5 pontos) Os isômeros do complexo apresentam condutividade elétrica quando dissolvidos em água? Justifique. Considere que a estrutura se mantém em solução aquosa. Sim, pois o cátion complexo apresenta uma carga global igual a +1, o que torna possível a condutividade elétrica e solução aquosa, assim como nas espécies iônicas semelhantes. QUESTÃO 19 (Valor 5 pontos) O complexo [Co(CN) 6 ] 3- poderá sofrer distorção tetragonal através do efeito Jahn-Teller? Explique. Não poderá sofrer distorção tetragonal através do efeito Jahn-Teller uma vez que o íon Co3+ possui a configuração d6 spin baixo quando está presente um ligante de campo forte como o CN- (cianeto), assim três pares de elétrons estarão localizados e emparelhados nos três orbitais t2g (dxy, dxz, dyz). Como não existe elétron em orbital degenerado não se observa distorção tetragonal.

12 As questões 20 a 23 são relacionadas ao enunciado abaixo: A hemocianina é a proteína de cobre responsável pelo transporte de oxigênio em alguns moluscos e artrópodes. Quando em contato com o oxigênio molecular, a proteína torna-se azulada (forma oxi-) e sem contato com o oxigênio (forma deoxi-) mantém-se incolor. Segundo estudos estruturais e mecanísticos descobriu-se que a proteína contém dois átomos de cobre em seu sítio ativo que variam entre os números de oxidação +1 e +2 de acordo com a presença de oxigênio. Tabela 1. Estiramentos da ligação O-O em diferentes espécies. Espécie ν (O-O) cm -1 O O O 2 - O QUESTÃO 20 (Valor 5 pontos) De acordo com os dados apresentados no enunciado, explique a provável razão de que em contato com o oxigênio a proteína torne-se azul e sem a presença do oxigênio apresente-se incolor. Resposta: Na ausência de oxigênio a proteína encontra-se no estado deoxihemocianina, onde os dois átomos de cobre encontram-se no estado de oxidação +1, portanto na configuração eletrônica [Ar]3d10. Nesta configuração não se observam transições eletrônicas possíveis para o átomo de cobre, pois os subníveis energéticos 3d encontramse totalmente preenchidos. Na presença de oxigênio a proteína encontra-se no estado oxihemocianina, onde os dois átomos de cobre encontram-se no estado de oxidação +2, portanto na configuração eletrônica [Ar]3d9. Nesta configuração tornam-se possíveis transições eletrônicas uma vez que os orbitais 3d não se encontram totalmente preenchidos. QUESTÃO 21 (Valor 5 pontos) A espectroscopia Raman mostra que na forma oxi- ocorre o estiramento vibracional da ligação O-O, com um valor de 750 cm -1. Determine qual a espécie de oxigênio ligada à proteína, de acordo com a Tabela 1. Apresente a ordem de ligação O-O observada para a espécie proposta. Resposta: De acordo com a tabela apresentada, a espécie química de oxigênio que mais se aproxima do estiramento observado para a ligação O-O apresentada na oxihemocianina é o peróxido (O22-). O íon peróxido possui ordem de ligação igual a 1.

13 QUESTÃO 22 (Valor 5 pontos) O espectro eletrônico da oxi-hemocianina apresenta bandas intensas em torno de 345 e 570 nanômetros, com valores de coeficiente absortividade molar de e 1000 L.mol - 1.cm -1, respectivamente. Explique a natureza dessas transições eletrônicas, ressaltando as espécies químicas envolvidas. Resposta: Devido aos coeficientes de absortividade molar as bandas referem-se a transições eletrônicas permitidas por spin e por simetria. Devido à natureza do íon peróxido (O22-), com elétrons livres em sua nuvem eletrônica com simetria adequada, provavelmente tratam-se de bandas de transferência de carga do ligante para o metal (TCLM). QUESTÃO 23 (Valor 5 pontos) Dê a distribuição eletrônica para o elemento cobre. Cu: 1s22s22p63s23p64s13d10 ou [Ar] 4s13d10