UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS PROGRAMA DE PÓS -GRADUAÇÃO EM QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA -ICEX CADERNO DE QUESTÕES

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1 UNIERSIDADE FEDERA DE INAS GERAIS PROGRAA DE PÓS -GRADUAÇÃO E QUÍICA DEPARAENO DE QUÍICA -ICEX Códgo: CADERNO DE QUESÕES PROA DE CONHECIENOS E QUÍICA PARA INGRESSO NA PÓS-GRADUAÇÃO (ESRADO) DO DQ/UFG NO º SEESRE DE 0 06 de FEEREIRO de 0 Instruções: - ea atentaente a rova; - Escolha aenas 0 (duas) questões de cada área ara resolver; - Cada questão escolhda será resolvda e sua róra olha no caderno de resostas; - O caderno de questões deve ser devolvdo juntaente co o caderno de resostas.

2 PROA DE CONHECIENOS (ESRADO)-DQ/UFG ÁREA QUESÃO A: A curva de ttulação aresentada abaxo o obtda ara a ttulação de 50,00 de ua solução contendo U 4+ co ua solução de Ce 4+ a 0,000 ol -. A ttulação o realzada e eo de H SO 4 a ua concentração de,0 ol -, constante durante todo o exerento. Pergunta-se: a) Qual a concentração de U 4+ na aostra? b) Qual o otencal ncal do eletrodo ndcador, suondo-se que a aostra orgnal tabé contenha,0 0-5 ol - UO + resultante da oxdação de U 4+ a UO + elo oxgêno dssolvdo na solução? c) Qual o otencal do eletrodo ndcador aós a adção de 0,00 de Ce 4+? d) Qual o otencal do eletrodo ndcador no onto de equvalênca? e) Qual o otencal do eletrodo ndcador aós a adção de 50,00 de Ce 4+? QUESÃO B: Ua aostra de calcáro consttuída rncalente de CaCO 3 ( = 00,09 g/ol) e gco 3 ( = 84,3 g/ol) o analsada or colexoetra. Ua assa de 0,8560g dessa aostra o dssolvda e HCl concentrado sob aquecento. O resíduo o ltrado e ael de ltro e descartado. O ltrado o recolhdo e u balão voluétrco de 00,0, o qual o coletado co água destlada até a arca, antes que a solução osse hoogenezada. Esta solução o chaada de solução estoque. A deternação de cálco e agnéso consstu e ttulações de alíquotas de 5,00 da solução estoque, usando ua solução adrão de EDA de concentração 0,000 ol/. No rero rocedento de ttulação, realzado e trlcata e e eo taonado

3 e H 0, ora consudos, nas três relcatas,,00, 0,50 e,5 do ttulante. No segundo rocedento de ttulação, realzado e H (ajustado co NaOH), ora consudos,30,,05 e 3,00 do ttulante, resectvaente. a) Deterne o teor (% /) de CaCO 3 e gco 3 na aostra. b) Avale a recsão da análse consderando u ntervalo de conança de 95%. QUESÃO C: Calcule o H das seguntes soluções: a) Ácdo sulídrco (H S) a 0,050 ol/. Dados: K a = 5,7 0-8 e K a =, 0-3. b) Hdrossuleto de sódo (NaHS) a 0,0 ol/. Dados ara o H S: Ka = 5,7 0-8 e Ka =, 0-3. c) Hdroxlana (HONH ) a 0,0 ol/. Dado Ka (HONH 3 + ) =, 0-6. Fórulas e dados geras ara as questões da área E E 0 0,059 log n [ P [ R ] ] UO H + + e - U 4+ + H O E o = 0,334 Ce 4+ + e - Ce 3+ E o = 0,44 s n ( x x) n t s IC t (n=3,95%) = 4,30 n ÁREA 3

4 PROA DE CONHECIENOS (ESRADO)-DQ/UFG ÁREA QUESÃO A: A) Exlque or que a oração de ua lgação etal-lgante é u exelo de nteração ácdo-base de ews. Exelque ostrando as nterações. B) Consdere a reação abaxo: [CoCl (NH 3 ) 4 ] + + Cl - [CoCl 3 (NH 3 ) 3 ] + NH 3 Nesse caso soente u sôero do colexo é obtdo. Forneça a órula estrutural, co a geoetra adequada, do colexo ncal. Questão B: Consdere os colexos [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl e [Co(NH 3 ) 4 Cl ]Cl a) eddas de condutvdade elétrca odera auxlar e suas dentcações? Justque. b) Reações co AgNO 3 odera auxlar e suas dentcações? Justque. c) A análse do núero de ISÔEROS odera auxlar e suas dentcações? Justque. Questão C: Na oxeoglobna, transortadora de oxgêno do sstea bológco, o íon Fe + se encontra e ua geoetra octaédrca. Nos casos de ntoxcação or onóxdo de carbono, este se coordena ao erro, substtundo a olécula de oxgêno, roduzndo u colexo uto estável. a) Dscuta, e teros da teora de orbtas oleculares, or que a olécula de onóxdo de carbono ora u colexo as estável co o íon Fe + quando coarado co o oxgêno; b) Escolha u dos dagraas de níves de energa abaxo que elhor reresenta o sstea e desse colexo e aça o reenchento eletrônco dos AO s e dos O s, consderando o CO coo u dos lgantes; c) Qual é a orde de lgação entre o erro e cada lgante? Qual é a orde de lgação total neste colexo? * * * * Oct Oct Obs: alta arte do dagraa orque não recsa ser consderado. 4

5 PROA DE CONHECIENOS (ESRADO)-DQ/UFG ÁREA 3 QUESÃO 3A: a) A acetontrla, CH 3 CN, te Ka = 5. Forneça a equação da reação ácdo/base, ostrando o deslocaento do equlíbro, quando ol de acetontrla reage co ol de adeto de sódo, NaNH (Ka da aôna = 38). Não coloque o íon esectador. b) Quas são os eetos que exlca a acdez dos hdrogênos da acetontrla? Exlque e unção da base conjugada do ácdo. c) A utlzação do etanol, CH 3 OH (Ka = 5,5), coo solvente desta reação aetara o seu resultado? (Não se esqueça de que o solvente é sere utlzado randes quantdades, e relação aos ). Resonda esta questão co alavras, alé de ornecer a equação da reação que ode ocorrer, ostrando o deslocaento do equlíbro. d) Se sua resosta da letra c) ostrou que o etanol ode aetar o resultado da reação entre a acetontrla e o adeto de sódo, sugra qual sera o Ka do solvente deal ara esta reação. QUESÃO 3B: a) Entre as reações de substtução nucleoílca abaxo, qual delas ocorrera as radaente? E qual delas não ocorrera? Justque suas resostas. ) CH 3 Cl + CH 3 O - e etanol 3) CH 3 I + CH 3 O - e etanol ) CH 3 Br + CH 3 O - e etanol 4) CH 3 NH + CH 3 O - e etanol b)forneça as estruturas dos rodutos das reações abaxo e exlque orque a reação do haleto I co o alcóxdo ndcado é uto lenta. QUESÃO 3C: Indque, e cada caso, o(s) reagente(s) caaz(es) de realzar a transoração ndcada: E U DOS CASOS (a sua escolha) ostre todo o ecanso da reação co setas curvas. 5

6 PROA DE CONHECIENOS (ESRADO)-DQ/UFG ÁREA 4 Questão 4A: Calcule q, w, U e H ara todas as transorações abaxo ara u ol de u gás 5 deal onoatôco cujo C R, ncalente a 5 o C e,0 at de ressão. a) O gás é aquecdo até 300 o C a volue constante. b) O gás é aquecdo reversívelente até 300 o C a ressão constante. c) O gás é exanddo sotérca e reversvelente até a ressão nal de 0,5 at. d) O gás exande-se adabátca e reversívelente até a ressão nal de 0,5 at. Quadro : alores deternados ara Q. Etaa q / J w / J U / J H / J a b c d Questão 4B: a) Esboce o gráco (e lnha contínua) do otencal quíco () e unção da teeratura, a ressão constante, ara ua substânca ura ara as ases sóldas, líquda asosa. b) Identque no dagraa cada ua das ases e as transções de ase. c) No eso dagraa do te anteror, esboce o gráco (e lnhas ontlhadas) do otencal quíco a ua ressão constante enor que a do te anteror. Consdere que o volue olar do líqudo é aor que o do sóldo. Coare as teeraturas de equlíbro entre as ases nas duas ressões. Exlque as derenças. Questão 4C: Abaxo, encontra-se o dagraa de ases do sstea ouro- chubo (Au-Pb). Dagraa. Equlíbro sóldo-líqudo ara o sstea ouro-chubo. Pede-se: a) Indcar a(s) ase(s) resente(s) nas regões dentcadas de A até E. b) Indcar o núero draus de lberdade das regões A, D e E. c) Deternar as órulas ínas dos coostos e orados, consderando que a assa olar do ouro e 70,0 g ol - e a do chubo é 07, ol -. d) Deternar a teeratura de usão ( o C) da ase. 6

7 e) Estar a coosção e a teeratura de usão ( ) da stura eutétca. ) Esboçar a curva de resraento, de 000 o C a 00 o C, de u sstea que conté 58% de ouro. Indque as rncas transorações ocorrdas durante o resraento. Foruláro: ÁREA 4 J = kg s - Pa = kg - s - R = 8,345 J K - ol - R = 0, at K - ol - P = nr at = 035 Pa bar = 0 5 Pa P = P P / = P / U = q + w đw = - ex d w = -n R ln( / ) (K) = 73,5 + t( o C) = R( + B +...) B R... R a b Z R ou Z 0 C, =,5R gás onoatôco deal C, = 3R oléculas olatôcas não lneares C C = nr ara gases deas C = (U/) C = (H/) H = U + H = U + n g R F = C P + Processos adabátcos reversíves dases deas U = nc c c c C, R ou C c nr C C, R, H ( ) H ( ) C d r r r r C C C r,, rodutos H H H rodutos μ H dq ds rev ΔS nrln Δtrs H ΔtrsS trs ΔS ncln ΔS ncvln C S ( ) S ( ) d ε q q w q alta Relações de axwell S S S S S S Equações undaentas du = ds - d dh = ds + d da = -Sd - d dg = -Sd + d da terodnâca A = U - S G = H - S G = H - S A = U - S Δ S = νs - νs r rodutos G = G + R ln Δ G = ν G - ν G r rodutos trs d trs μ = μ + R ln d S Δ ush d d = * Δ * ln H va G S G G * R * n, us 7