Processo de Seleção e Admissão aos Cursos de Mestrado e de Doutorado para o Semestre Edital n 001/PPGQMC/2015

Transcrição

1 Processo de Seleção e Admissão aos Cursos de Mestrado e de Doutorado para o Semestre Edital n 001/PPGQMC/2015 EXAME DE SELEÇÃO PARA O DOUTORADO Prova de Química Geral Parte-1: Caderno de Questões de Proposições Múltiplas Instruções: 1-) O candidato deverá devolver o caderno de questões ao término da prova. 2-) O candidato deverá inserir, na tabela da penúltima folha do caderno de questões, o valor relativo à somatória das alternativas consideradas corretas para cada questão, utilizando caneta esferográfica de tinta azul ou preta. 3-) O candidato deverá preencher e assinar a penúltima folha do caderno de questões (esta folha não deve ser destacada). 4-) O candidato poderá destacar e levar consigo a última folha do caderno. Não é permitida a remoção de qualquer outra folha do caderno de questões. 5-) Todas as questões envolvem proposições múltiplas (somatórias), e a pontuação de cada questão será atribuída com base na quantidade de proposições corretas assinaladas pelo candidato. Acertos parciais serão considerados, se aplicáveis, para todas as questões da prova. Todavia, caso haja a marcação de uma ou mais proposições incorretas a questão não será pontuada.

2 Questão 01. Sobre os átomos, sua constituição e organização, é correto afirmar: (01) O spin nuclear dos átomos depende do número de prótons, mas não do número de nêutrons. (02) Os elétrons se organizam em orbitais chamados s, p, d etc., dependendo do momento linear de cada um. (04) A regra do octeto não tem fundamentação teórica, sendo definida a partir de observações experimentais. (08) Os únicos orbitais com probabilidade finita de encontrar o elétron no núcleo são os do tipo s. (16) Os elétrons num átomo movem-se muito abaixo da velocidade de luz e, portanto, efeitos relativísticos podem ser desconsiderados. Questão 03. Ácidos e bases são encontrados em nosso cotidiano e também em nosso organismo. Sobre estas substâncias e com base nas teorias de Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis, é correto afirmar: (01) HCl, HNO 3 e CH 4 são considerados ácidos segundo a teoria de Arrhenius. (02) Hidróxido de sódio, amônia e pentóxido de fósforo são considerados ácidos, segundo a teoria de Brønsted-Lowry. (04) Somente ácidos fortes reagem com metais. (08) O íon hidróxido pode ser considerado um ácido. + (16) O íon NH 4 é o ácido conjugado da amônia. Questão 02. Os catalisadores automotivos são formados por uma colméia metálica ou cerâmica, impregnada por uma mistura de paládio-ródio ou paládiomolibdênio. Esses dispositivos têm a função de converter gases nocivos, dentre eles os óxidos de nitrogênio (NOx) e o monóxido de carbono (CO), em substâncias menos prejudiciais à saúde (CO 2 e N 2 ). Uma das reações que ocorre nos catalisadores é representada pela equação não balanceada: Questão 04. O óxido nítrico, NO, é um gás que atua como sinalizador químico para diversos processos no organismo de mamíferos, o mais conhecido sendo a vasodilatação. Ele também é usado com intermediário em vários processos industriais e é formado na queima de combustíveis que contêm nitrogênio. A figura abaixo é um diagrama de orbital molecular desta molécula. A partir deste diagrama, é correto afirmar: CO(g) + NO(g) CO 2 (g) + N 2 (g) ; H < 0 Considere que num recipiente fechado contendo inicialmente 3,0 mol de monóxido de carbono e 2,0 mol de óxido nítrico, o equilíbrio foi estabelecido quando 90% de óxido nítrico foi consumido. Com base nas informações fornecidas e na equação balanceada, é correto afirmar: (01) O aumento da temperatura favorece a formação de CO 2 e N 2. (02) Na reação em questão, o catalisador tem a função de alterar a posição do equilíbrio. (04) No equilíbrio, a quantidade de monóxido de carbono no recipiente é de 1,2 mol. (08) A reação é favorecida pela diminuição da pressão. (16) No equilíbrio, há 4,1 mol de gás. (32) A introdução de N 2 (g) no equilíbrio acarreta uma diminuição da concentração de NO(g). (01) Esta molécula deve apresentar uma ligação tripla. (02) Este gás é paramagnético, como o O 2. (04) Ao sofrer oxidação, a força da ligação N-O deve aumentar. (08) O HOMO desta molécula tem maior contribuição dos orbitais atômicos do oxigênio. (16) O óxido nítrico não pode ser considerado um radical.

3 Questão 05. Considere que em um laboratório estão dispostos três frascos com substâncias puras (1, 2 e 3), que foram submetidas a testes de solubilidade conforme exposto na tabela abaixo. Identifique a(s) alternativa(s) correta(s): Solubilidade Solvente Água pura Alta Alta Baixa Solução HCl 5% Alta Alta Baixa Solução Baixa Alta Alta NaHCO 3 10% Éter dietílico Baixa Baixa Alta Questão 07. Rutênio é um dos elementos mais empregados na síntese de complexos contendo óxido nítrico, os quais possuem aplicação em terapia fotodinâmica. Um dos principais materiais de partida para se preparar compostos de rutênio é o RuCl 3.xH 2 O. Aquecendo-se 1,056 g deste composto hidratado obtém-se 0,838 g de RuCl 3 anidro. Nesse caso é correto afirmar que o valor de x é: (01) 2 (02) 10 (04) 3 (08) 6 (16) 5 (01) O frasco 1 pode conter um hidrocarboneto. (02) O frasco 2 pode conter um aminoácido. (04) O frasco 3 pode conter um sal de amônio. (08) O frasco 1 pode conter acetato de etila. (16) O frasco 2 pode conter etanol. (32) O frasco 3 pode conter ácido benzóico. Questão 06. A formação de ésteres a partir de ácidos carboxílicos e álcoois na presença de um ácido forte é conhecida como esterificação de Fischer, uma reação reversível. Identifique a(s) alternativa(s) correta(s) sobre essa reação: Questão 08. Amônia gasosa é sintetizada a partir da reação de nitrogênio e hidrogênio gasosos em presença de catalisador. Assuma que você parta de 355 L de H 2 (g) a T = 25 C e P = 542 mmhg e o combine com excesso de N 2 (g). Assumindo comportamento de gás ideal é correto afirmar: (01) 6,87 mol de amônia serão produzidos. (02) 3,43 mol de amônia serão produzidos. (04) A pressão exercida pelo NH 3 (g) produzido quando armazenado em um recipiente de 125 L é de 1,35 atm. (08) A pressão exercida pelo NH 3 (g) produzido quando armazenado em um recipiente de 125 L é de 3,35 atm. (16) A pressão exercida pelo NH 3 (g) produzido quando armazenado em um recipiente de 250 L é de 6,72 atm. (01) Se o valor da constante de equilíbrio para a reação direta é 4,0, uma mistura de 1,0 mol de ácido carboxílico e 1,0 mol de álcool poderá formar, no máximo, 0,75 mol de éster no equilíbrio. (02) Se o valor da constante de equilíbrio para a reação direta é 4,0, uma mistura de 1,0 mol de ácido carboxílico e 1,0 mol de álcool poderá formar, no máximo, 0,66 mol de éster no equilíbrio. (04) A adição de mais catalisador promoverá aumento da constante de equilíbrio da reação levando a um maior rendimento. (08) A remoção da água durante a reação pode aumentar o valor da constante de equilíbrio levando a um maior rendimento. (16) O uso de excesso de um dos reagentes resultará em um maior rendimento. Questão 09. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (01) A composição centesimal do metano é de 75% em carbono e 25% em hidrogênio. (02) A proporção centesimal do hidrogênio diminui com o aumento do número de átomos de carbono em uma série de hidrocarbonetos normais, acíclicos e saturados. (04) As substâncias peróxido de hidrogênio, glicose e n-butano apresentam fórmula molecular igual à fórmula mínima. (08) Os óxidos de enxofre que possuem 50% e 40% de enxofre em suas fórmulas mínimas são, respectivamente, SO 3 e SO 2. (16) Ao se aquecer o sulfato de ferro(ii) heptaidratado obtém-se o sulfato anidro. Assim, há um aumento na composição centesimal em oxigênio nesse sal.

4 Questão 10. Identifique a(s) alternativa(s) que contém(êm) a associação correta entre as duas colunas abaixo. (A) Cátion monoatômico (B) Cátion poliatômico (C) Ânion monoatômico (D) Ânion poliatômico (E) Elemento (F) Molécula (G) Composto iônico (01) A 1 (02) E 3 (04) B 7 (08) G 2 (16) E 1 (32) C 4 (1) Amônio (2) Brometo de lítio (3) Frutose (4) Cloreto (5) Íon magnésio (6) Carbonato (7) Ouro Questão 11. A combustão de 1,00 g de um composto orgânico leva à formação de 3,14 g de CO 2 e 1,28 g de H 2 O. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s): (01) Nessa reação são consumidos 3,1 g de O 2. (02) O composto pode ser um cicloalcano. (04) O composto pode ser um aldeído. (08) O composto pode ser um alceno. (16) O composto contém menos de 80% de C em massa. Questão 13. Uma amostra de minério contendo ferro é dissolvida em ácido e o ferro é convertido a Fe 2+. A amostra convertida é titulada com 47,20 ml de uma solução de MnO 4-0,02240 mol L -1. A reação de oxirredução é é mostrada abaixo. Com estas informações, é correto afirmar: MnO 4 -(aq) + 5 Fe 2+ (aq) + 8 H + (aq) Mn 2+ (aq) + 5 Fe 3+ (aq) + 4 H 2 O (l). (01) A amostra contém 2,114 x 10-4 mol de Fe 2+. (02) A quantidade, em massa, de Fe 2+ é 0,2952 g. (04) A reação envolveu a adição de 1,057 x 10-3 mol de MnO 4 -. (08) Considerando que uma massa de 0,8890 g de amostra foi utilizada, a concentração percentual de ferro na amostra é 23,21% (m/m). (16) KMnO 4 é reagente padrão primário. Questão 14. Uma solução de Al 2 (SO 4 ) 3 foi preparada em laboratório e armazenada em um recipiente apropriado, conforme a ilustração abaixo. Sobre a solução preparada, é correto afirmar que: Al 2 (SO 4 ) 3 0,1 mol L -1 1 litro Questão 12. Assinale o que for correto: (01) A escala de massas atômicas é baseada no isótopo de maior abundância natural do carbono. (02) A massa atômica do titânio é 36 vezes maior do que a massa de 1/12 de um átomo de 12 C. (04) Em 1 mol de iodo molecular existem 2 mol de átomos de iodo. (08) O volume atômico de um dado elemento é medido isolando-se um átomo desse elemento no estado gasoso. (16) O volume molar de um gás é definido como o volume ocupado por 1 mol desse gás somente nas CNTP. (01) O número de mols do soluto, presente na solução, é igual a 2 (dois). (02) A solução contém mais de 33 gramas do soluto. (04) Transferindo 25 ml da solução para um balão volumétrico de 250 ml e completando-se seu volume com água, a solução resultante fica 4 (quatro) vezes mais diluída. (08) Separando a solução em dois recipientes, contendo volumes iguais da mesma, cada nova solução terá uma concentração de soluto equivalente à metade da concentração inicial. (16) Se o soluto Al 2 (SO 4 ) 3 apresentar-se 20% dissociado, a concentração dos íons Al 3+ será 0,04 mol L -1.

5 Questão 15. O cobre é encontrado livre, na natureza, na forma de pepitas. Conhecido desde a antiguidade, foi o primeiro metal utilizado pelo ser humano e tornouse o substituto ideal da pedra na fabricação de vários utensílios, tanto puro como na forma de ligas. É um metal de cor avermelhada, dúctil, maleável e tenaz. É também excelente condutor de eletricidade, sendo empregado principalmente em fios e cabos elétricos. Considerando o enunciado e as propriedades do cobre, assinale a(s) proposição(ões) correta(s): (01) Devido ao seu baixo potencial de oxidação, é de se esperar que o Cu 0 não reaja espontaneamente com o hidrogênio. (02) O número de elétrons contido na espécie química Cu 2+ é igual a 31. (04) As fórmulas possíveis para os óxidos desse elemento são Cu 2 O 3 e CuO. (08) Os hidróxidos desse metal são altamente solúveis em água. (16) Na reação direta: Cu 2+ (aq) + Zn 0 (s) Zn 2+ (aq) + Cu 0 (s), o íon cobre é o agente oxidante. Equações e Constantes: pv = nrt 1 atm = Pa = 760 mmhg 1 L = 1 dm 3 R = 8,314 J K -1 mol -1 = 0, atm dm 3 K -1 mol -1 Questão 16. A respeito das propriedades periódicas dos elementos, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (01) A reatividade química dos metais aumenta com o caráter metálico decrescente. (02) Os elementos químicos de maior densidade estão localizados na região central inferior da tabela periódica, onde estão o ósmio, o irídio e a platina. (04) Os elementos que possuem os maiores volumes atômicos são os gases nobres, seguidos dos lantanídeos. (08) Quanto menor for o raio atômico, mais próximo estará o elétron do núcleo e, portanto, maior será a energia necessária para removê-lo. (16) Em um mesmo grupo da tabela periódica, a afinidade eletrônica cresce com o aumento do número atômico.

6 Processo de Seleção e Admissão aos Cursos de Mestrado e de Doutorado para o Semestre Edital n 001/PPGQMC/2015 EXAME DE SELEÇÃO PARA O DOUTORADO Prova de Química Geral - Respostas Questão 01 Questão 02 Questão 03 Questão 04 Questão 05 Questão 06 Questão 07 Questão 08 Questão 09 Questão 10 Questão 11 Questão 12 Questão 13 Questão 14 Questão 15 Questão 16 Nome do Candidato (em LETRA DE FORMA) Assinatura

7 Processo de Seleção e Admissão aos Cursos de Mestrado e de Doutorado para o Semestre Edital n 001/PPGQMC/2015 EXAME DE SELEÇÃO PARA O DOUTORADO GABARITO PARA CONFERÊNCIA (esta folha pode ser destacada) Prova de Química Geral - Respostas Questão 01 Questão 02 Questão 03 Questão 04 Questão 05 Questão 06 Questão 07 Questão 08 Questão 09 Questão 10 Questão 11 Questão 12 Questão 13 Questão 14 Questão 15 Questão 16