CONSTANTES. 6,02 10 mol. 9,65 10 C mol = 9, A s mol 1 = 9, J V 1 mol 1 1, C

Transcrição

1 Cnstante de Avgadr = Cnstante de Faraday (F) = Vlume mlar de gás ideal Carga elementar = 3 6,0 0 ml CONSTANTES 4 9,65 0 C ml = 9, A s ml = 9, J V ml =,4 L (CNTP) 9, 60 0 C Cnstante ds gases (R) = 8, 0 atm L K ml = 8,3 J K ml = = 6,4 mmhg L K ml =,98 cal K ml Cnstante gravitacinal (g) = 9,8 m s DEFINIÇÕES Pressã de atm = 760 mmhg = 0 35 N m = 760 Trr J = N m = kg m s Cndições nrmais de temperatura e pressã (CNTP): 0 ºC e 760 mmhg Cndições ambientes: 5 ºC e atm. Cndições-padrã: 5 ºC, atm, cncentraçã das sluções: ml L (rigrsamente: atividade unitária das espécies), sólid cm estrutura cristalina mais estável nas cndições de pressã e temperatura em questã. (s) = sólid. ( ) = líquid. (g) = gás. (aq) = aqus. (CM) = circuit metálic. (cnc) = cncentrad. (ua) = unidades arbitrárias. [A] = cncentraçã da espécie química A em ml L. Element Químic MASSAS MOLARES Númer Atômic Massa Mlar (g ml ) Element Químic Númer Atômic H,0 Cr 4 5,00 B 5 0,8 Fe 6 55,85 C 6,0 Ni 8 58,69 N 7 4,0 Cu 9 63,55 O 8 6,00 Zn 30 65,40 Na,99 Sr 38 87,6 P 5 30,97 Ag 47 07,87 S 6 3,07 I 53 6,90 Cl 7 35,45 W 74 83,84 Ar 8 39,95 Pt 78 95,08 K 9 39,0 Au 79 96,97 Ca 0 40,08 Pb 8 07,0 Massa Mlar (g ml )

2 . A figura a lad apresenta a curva de aqueciment de 00 g de uma substância pura genérica n estad sólid. Sabe-se que calr é frnecid a uma velcidade cnstante de 500 cal min. Admite-se que nã há perda de calr para mei ambiente, que a pressã é de atm durante tda a transfrmaçã e que a substância sólida apresenta apenas uma fase cristalina. Cnsidere que sejam feitas as seguintes afirmações em relaçã as estágis de aqueciment descrits na figura: I. N segment PQ crre aument da energia cinética das mléculas. II. N segment QR crre aument da energia ptencial. III. O segment QR é menr que segment ST prque calr de fusã da substância é menr que seu calr de vaprizaçã. IV. O segment RS tem inclinaçã menr que segment PQ prque calr específic d sólid é mair que calr específic d líquid. Das afirmações acima, está(ã) ERRADA(S): A. ( ) apenas I. B. ( ) apenas I, II e III. C. ( ) apenas II e IV. D. ( ) apenas III. E. ( ) apenas IV. Alternativa: E I. Verdadeira. Cm n segment PQ crre aqueciment d sólid, entã há aument da energia cinética média das mléculas. II. Verdadeira. N segment QR crre fusã, prtant, há aument da energia ptencial. III. Verdadeira. O segment QR é prprcinal a calr latente de fusã, enquant segment ST é prprcinal a calr latente de vaprizaçã. Prtant, calr latente de fusã é menr que calr latente de vaprizaçã. IV. Falsa. Quant mair a taxa de aument da temperatura, menr é calr específic. Cm a taxa em PQ é mair d que em RS, calr específic d sólid é menr d que d líquid.. Histricamente, a teria atômica recebeu várias cntribuições de cientistas. Assinale a pçã que apresenta, na rdem crnlógica CORRETA, s nmes de cientistas que sã apntads cm autres de mdels atômics. A. ( ) Daltn, Thmsn, Rutherfrd e Bhr. B. ( ) Thmsn, Millikan, Daltn e Rutherfrd. C. ( ) Avgadr, Thmsn, Bhr e Rutherfrd. D. ( ) Lavisier, Prust, Gay-Lussac e Thmsn. E. ( ) Rutherfrd, Daltn, Bhr e Avgadr.

3 Alternativa: A Daltn (808): mdel Bla de bilhar. Átm cmpact, cntínu e indivisível. Thmsn (887): mdel Pudim de passas. Cm a descberta d elétrn, átm de Thmsn é uma esfera psitiva dentr da qual circulam s elétrns. Rutherfrd (9): Átm nuclead. A experiência d bmbardeament de lâmina metálica cm partículas α leva Rutherfrd a cncluir que átm tem uma parte massiva cncentrada em um vlume pequen, núcle. Bhr (93): elétrn a redr d núcle em diferentes níveis de energia. 3. HC (g) é brbulhad e disslvid em um slvente X. A sluçã resultante é nã-cndutra em relaçã à crrente elétrica. O slvente X deve ser necessariamente A. ( ) plar. B. ( ) nã-plar. C. ( ) hidrfílic. D. ( ) mais ácid que HC. E. ( ) mens ácid que HC. Alternativa: B O HC frmará uma sluçã cndutra de crrente elétrica apenas se fr pssível sua inizaçã. Em sluções de HC em slventes nã-plares, tais cm benzen u tetraclret de carbn, nã crre inizaçã, prtant essas sluções sã nã-cndutras de crrente elétrica. 4. Uma sluçã aqusa de HC 0, ml L fi titulada cm uma sluçã aqusa de NaOH 0, ml L. A figura a lad apresenta a curva de titulaçã btida em relaçã à cndutância da sluçã de HC em funçã d vlume de NaOH adicinad. Cndutância Cm base nas infrmações apresentadas nesta figura, assinale a pçã ERRADA. + A. ( ) Os íns respnsáveis pela cndutância da sluçã n pnt R sã: H, C + e Na. B. ( ) Os íns respnsáveis pela cndutância da sluçã n pnt S sã: Na + e C. C. ( ) A cndutância da sluçã n pnt R é mair que n pnt S prque a mbilidade iônica ds íns presentes em R é mair que a ds íns presentes em S. D. ( ) A cndutância da sluçã em T é mair que em S prque s íns OH têm mair mbilidade iônica que s íns C. E. ( ) N pnt S, a sluçã apresenta neutralidade de cargas, n R, predminância de cargas psitivas e, n T, de cargas negativas. 3

4 Alternativa: E As sluções de HC (aq) e NaOH(aq) sã eletricamente neutras. A serem misturadas, crrerá reaçã de neutralizaçã, mas, em qualquer pnt da curva, a sluçã final será eletricamente neutra. Prtant, a afirmaçã E é incrreta. 5. Uma barra de ferr e um fi de platina, cnectads eletricamente a um vltímetr de alta impedância, sã parcialmente imerss em uma mistura de sluções aqusas de FeSO 4 (, 0 ml L ) e HC isenta de xigêni. Um flux de gás hidrgêni é mantid cnstante sbre a parte imersa da superfície da platina, cm pressã nminal (P H ) de,0 atm, e a frça eletrmtriz medida a 5 ºC é igual a 0,9 V. Cnsiderand-se que ambs s metais sã quimicamente purs e que a platina é pl psitiv d element galvânic frmad, assinale a pçã CORRETA que apresenta valr calculad d ph desse mei aqus. Dads: E 0,000 V; E + = 0,440 V + = 0 H /H Fe /Fe A. ( ) 0,75 B. ( ),50 C. ( ),75 D. ( ),50 E. ( ) 3,5 Alternativa: D Cm eletrd de hidrgêni tem mair ptencial de reduçã, tems: 0 + meia-reaçã de xidaçã: Fe (s) Fe (aq) + e (CM) + + meia-reaçã de reduçã : H (aq) + e (CM) H (g) reaçã glbal: Fe (s) + H (aq) Fe (aq) + H (g) Pela equaçã de Nernst, tems: + 0 0,059 0,059 PH Fe ε = ε lg Q 0,9 = 0,44 lg n + H 0,059 0,48 = lg 0,48 0,059 ph ph,50 = = H + 6. A seguinte relaçã nã-balanceada e incmpleta crre em mei ácid: (Cr O ) (C O ) Cr CO A sma ds ceficientes estequimétrics da reaçã cmpleta e balanceada é igual a A. ( ). B. ( ). C. ( ) 33. D. ( ) 44. E. ( ) 55. 4

5 Alternativa: C Cm mei em que a reaçã crre é ácid, a equaçã cmpleta é dada pr: Cr O C O H Cr CO H O Se Cr O Cr, entã Cr O ganha 6e. 4 4 Se CO CO, entã CO perde e Pela cnservaçã das cargas, tems: + 3+ CrO CO 4 + H Cr + CO + HO Balanceand as massas de cada element: + 3+ Cr O + 3 C O + 4 H Cr + 6 CO + 7 H O 7 4 Prtant, a sma ds ceficientes estequimétrics, cnsiderand s menres inteirs, é Cnsidere s seguintes líquids, tds a 5 C: I. Cu(NO 3) ( aq ) IV. CH 3(CH ) 6CHOH ( ) II. CS ( ) V. HC ( aq) CH CO H(aq) VI. CH ( ) III. 3 Assinale a pçã que indica (s) líquid(s) slúvel(eis) em tetraclret de carbn. 6 6 A. ( ) Apenas I, III e V B. ( ) Apenas II, IV e VI C. ( ) Apenas III D. ( ) Apenas IV E. ( ) Apenas V Alternativa: B O tetraclret de carbn é um slvente aplar, pis, apesar das ligações entre clr e carbn serem plares, a gemetria mlecular tetraédrica resulta em um mment diplar igual a zer. C C C C C Analisand s líquids, tems: I. Cu ( NO 3 ) (aq) : inslúvel. Os íns Cu + e NO 3 slvatads e a água nã sã slúveis em slvente aplar. II. CS ( ) : slúvel. O dissulfet de carbn, cm sua gemetria linear, é aplar e, prtant, é slúvel em slvente aplar. III. CH3COH(aq) : inslúvel. O ácid acétic, parcialmente inizad, e a água nã sã slúveis em slvente aplar. 5

6 IV. ( ) CH CH CH OH( ) : slúvel. A cadeia lnga de carbn e hidrgêni frma interações d 3 6 tip dispersã de Lndn cm CC 4. V. HC (aq) : inslúvel. Os íns H + e C slvatads e a água nã sã slúveis em slvente aplar. VI. CH(): 6 6 slúvel. O benzen, cm sua gemetria plana, pssui mment diplar igual a zer (aplar) e é slúvel em slvente aplar. 8. Cnsidere seguinte mecanism de reaçã genérica: A + B A + B (etapa lenta) A + B A + B (etapa rápida) C + B C + B (etapa rápida) Cm relaçã a este mecanism, assinale a pçã ERRADA A. ( ) A reaçã glbal é representada pela equaçã C + A C + A. B. ( ) B + é catalisadr C. ( ) B e B sã intermediáris da reaçã D. ( ) A lei de velcidade é descrita pela equaçã v= k[c ][A ]. E. ( ) A reaçã é de segunda rdem. Alternativa: D Reescrevend as etapas, tems: 4+ A + + B 3+ A + 3+ B (etapa lenta) 4+ A + 3+ B 3+ A + 4+ B (etapa rápida) + C + 4+ B 3+ C + + B (etapa rápida) 4+ A + + C B 3+ A + 3+ C (reaçã glbal) Pdems cncluir: 3+ 4 B e B sã intermediáris, prque sã prduzids e psterirmente cnsumids A lei de velcidade é descrita pr v= k[a ][B ], pis A e B sã s reagentes da etapa lenta. A reaçã é de a 4+ rdem, pis a sma das rdens de A e B é dis. B + é catalisadr, pis entra na primeira etapa e é devlvid integralmente a lng d prcess, nã participand da reaçã glbal. 6

7 9. A 5 C e atm, uma sluçã de água pura cntend algumas gtas de sluçã alcólica de indicadr ácid-base azul de brmtiml apresenta clraçã azulada. Nestas cndições, certa quantidade de uma substância n estad sólid é adicinada e a sluçã trna-se amarelada. Assinale a pçã que apresenta a substância sólida adicinada. A. ( ) Id. B. ( ) Sacarse. C. ( ) Gel sec. D. ( ) Nitrat de prata. E. ( ) Clret de sódi. Alternativa: C O sólid apresentad é gel sec, CO (s). Em cntat cm a água, crre a reaçã de equaçã: + CO (s) + HO( ) H (aq) + HCO 3(aq) Cm a acidificaçã d mei, azul de brmtiml se trna amarel. 0. Em cinc béqueres fram adicinads 50 ml de uma sluçã de referência, que cnsiste de uma sluçã aqusa saturada em clret de prata, cntend crp de fund, a 5 C e atm. A cada béquer, fram adicinads 50 ml de uma sluçã aqusa diluída diferente, dentre as seguintes: I. Sluçã de clret de sódi a 5 C. II. Sluçã de glicse a 5 C. III. Sluçã de idet de sódi a 5 C. IV. Sluçã de nitrat de prata a 5 C. V. Sluçã de sacarse a 50 C. Cnsidere que crp de fund permanece em cntat cm as sluções após rápida hmgeneizaçã das misturas aqusas e que nã crre frmaçã de óxid de prata sólid. Nestas cndições, assinale a pçã que indica a(s) sluçã(ões), dentre as acima relacinadas, que altera(m) a cnstante de equilíbri da sluçã de referência. A. ( ) Apenas I, III e IV B. ( ) Apenas I e IV C. ( ) Apenas II e V D. ( ) Apenas III E. ( ) Apenas V Alternativa: E A sluçã de referência apresenta seguinte equilíbri: AgC (s) Ag + (aq) + C (aq) As sluções aqusas indicadas pr I e IV prvcam deslcament d equilíbri da sluçã de referência pel efeit d ín cmum: AgC (s) Ag + (aq) + C (aq) 7

8 + I. NaC (aq) Na (aq) + C (aq) + IV. AgNO 3(aq) Ag (aq) + NO 3(aq) N entant, tais sluções nã alteram valr da cnstante de equilíbri, qual se altera em funçã da temperatura. As sluções identificadas pr II e III nã prvcam alteraçã n equilíbri químic dad. Pr fim, a única sluçã que prvca variaçã de temperatura e, pr cnseguinte, altera valr da cnstante de equilíbri da sluçã de referência, é a sluçã V, de sacarse a 50 ºC.. A 5 C e atm, uma amstra de,0 L de água pura fi saturada cm xigêni gass (O ) e sistema fi mantid em equilíbri nessas cndições. Admitind-se cmprtament ideal para O e sabend-se que a cnstante da Lei de Henry para esse gás disslvid em água é igual a 3,3 x 0 ml L atm, nas cndições d experiment, assinale a pçã CORRETA que exprime valr calculad d vlume, em L, de O slubilizad nessa amstra. 3,3 x 0 B. ( ) A. ( ) C. ( ) E. ( ) 3, x 0 Alternativa: E,6 x ,9 x 0 D. ( ), 6 x 0 Pela Lei de Henry, tems: 3 3 S k P S, 3 0 = = =, 3 0 ml/l O Prtant, em L de água pura, tems, 3 0 ml de O. Pr Clapeyrn, tems: 3 PV = nrt V =,3 0 0,08 98 V= 3, 0 L 3 3. Um vas de pressã cm vlume intern de 50 cm cntém gás nitrgêni (N ) quimicamente pur, submetid à temperatura cnstante de 50 C e pressã ttal de,0 atm. Assumind que N se cmprta cm gás ideal, assinale a pçã CORRETA que apresenta 3 s respectivs valres numérics d númer de mléculas e da massa específica, em kg m, desse gás quand expst às cndições de pressã e temperatura apresentadas. A. ( ) C. ( ) E. ( ) 3,7 x 0 e, B. ( ) 5,9 x 0 e,4 D. ( ) 8,7 x 0 e,3 4, x 0 e,4 7, x 0 e,3 8

9 Alternativa: D Pr Clapeyrn, tems: PV = nrt 0, 5 = n 0, n =,7 0 ml 3 Cm cada ml tem 60 mléculas, entã: nº de mléculas = 7,0 0 Pela equaçã da densidade, tems: n M, d = = d =,3 g/l u d =,3 kg/m V 0,5 3. Um recipiente cntend gás hidrgêni ( H ) é mantid à temperatura cnstante de 0 ºC. Assumind que, nessa cndiçã, H é um gás ideal e sabend-se que a velcidade média das 3 mléculas desse gás, nessa temperatura, é de,85 0 m s, assinale a alternativa CORRETA que apresenta valr calculad da energia cinética média, em J, de uma única mlécula de H. A. ( ) 3, 0 4 B. ( ) 5,7 0 4 C. ( ) 3, 0 D. ( ) 5,7 0 E. ( ),8 0 8 Alternativa: D A energia cinética média de uma mlécula é dada pr: u EC,m = M(v m) E C,m = (,85 0 m/s) 6 6,0 0 u kg C,m E = 5,7 0 J 3 4. Assinale a pçã que apresenta a afirmaçã CORRETA sbre uma reaçã genérica de rdem zer em relaçã a reagente X. A. ( ) A velcidade inicial de X é mair que sua velcidade média. B. ( ) A velcidade inicial de X varia cm a cncentraçã inicial de X. C. ( ) A velcidade de cnsum de X permanece cnstante durante a reaçã. D. ( ) O gráfic de lgaritm natural de X versus invers d temp é representad pr uma reta. E. ( ) O gráfic da cncentraçã de X versus temp é representad pr uma curva expnencial decrescente. 9

10 Alternativa: C Para reações de rdem zer, tems: v = k dx [ ] dx [ ] Cm v = = k d[ x] = kdt dt dt Integrand, tems: [ ] x t t dx [ ] = k dt [ x ] [ x ] = kt ( 0 ) t 0 [ ] [ ] [ ] x 0 0 x = x kt t 0 Justificand cada uma das alternativas, tems: a) Falsa. A velcidade se mantém cnstante; prtant, a velcidade média é igual à velcidade inicial. b) Falsa. A velcidade, pela Lei da Açã das Massas, independe de [ x ] 0. c) Verdadeira. d) Falsa. Se [ x t ] t é uma reta, entã n[ x] t nã é uma reta. t e) Falsa. Pela equaçã hrária da cncentraçã de x, gráfic de [ x [ x] t [ x] 0 ] t t é uma reta: t 5. Uma sluçã aqusa saturada em fsfat de estrônci Sr ( PO ) 3 4 está em equilíbri químic à temperatura de 5 C, e a cncentraçã de equilíbri d ín estrônci, nesse sistema, é de 7 7,5 0 ml L. Cnsiderand-se que ambs s reagentes (água e sal inrgânic) sã quimicamente purs, assinale a alternativa CORRETA cm valr d pk PS( 5 C) d Sr ( PO ). Dad: K PS = cnstante d prdut de slubilidade. A. ( ) 7,0 B. ( ) 3,0 C. ( ) 5,0 D. ( ) 3,0 E. ( ) 35,

11 Alternativa: D O equilíbri é dad pr: Sr (PO ) (s) + 3Sr (aq) + 3 PO (aq) Equilíbri: 7,5 0 ml / L x Pela prprçã estequimétrica, x = 5 0 ml/l. Cm K PS = [Sr ] [PO 4 ] K PS = (7,5 0 ) (5 0 ) =,05 0 Prtant, pkps = lgk PS pkps = Sabe-se que a 5 C as entalpias de cmbustã (em kj ml ) de grafita, gás hidrgêni e gás metan sã, respectivamente: 393,5; 85,9 e 890,5. Assinale a alternativa que apresenta valr CORRETO da entalpia da seguinte reaçã: A. ( ), kj ml B. ( ) 74,8 kj ml C. ( ) 74,8 kj ml D. ( ) 36,3 kj ml E. ( ), kj ml Alternativa: B ( ) + ( ) ( ) C grafita H g CH g 4 As reações de cmbustã sã representadas pr: C(graf ) + O (g) CO (g); H = 393,5 kj (I) H (g) + O (g) HO( ); H = 85,9 kj (II) CH (g) + O (g) CO (g) + H O( ); H = 890,5 kj (III) 4 Da equaçã (III), tems: ( ) ( 4) ( ( )) ( f,ch ) f,ch H = H H 890,5 = H + H H P R f,co f,h O f,ch 890,5 = 393,5 + 85,9 H H = 74,8 kj/ml Uma lâmpada incandescente cmum cnsiste de um bulb de vidr preenchid cm um gás e de um filament metálic que se aquece e emite luz quand percrrid pr crrente elétrica. Assinale a pçã cm a afirmaçã ERRADA a respeit de características que filament metálic deve apresentar para funcinament adequad da lâmpada. A. ( ) O filament deve ser feit cm um metal de elevad pnt de fusã. B. ( ) O filament deve ser feit cm um metal de elevada pressã de vapr. C. ( ) O filament deve apresentar resistência à passagem de crrente elétrica. D. ( ) O filament deve ser feit cm um metal que nã reaja cm gás cntid n bulb. E. ( ) O filament deve ser feit cm um metal dúctil para permitir a prduçã de fis fins.

12 Alternativa: B O metal cmpnente d filament nã pderá ter elevada pressã de vapr, pis iss implicará em ter baixa temperatura de ebuliçã e fusã. Cnsequentemente, filament nã suprtará as altas temperaturas necessárias para a geraçã de luz. 8. Em um prcess de eletrdepsiçã de níquel, empregu-se um eletrd ativ de níquel e um eletrd de cbre, ambs parcialmente imerss em uma sluçã aqusa cntend sais de níquel (clret e sulfat) disslvids, send este eletrólit tampnad cm ácid bóric. N decrrer d prcess, cnduzid à temperatura de 55 C e pressã de atm, níquel metálic depsituse sbre a superfície d eletrd de cbre. Cnsidere que as seguintes afirmações sejam feitas: I. Ocrre frmaçã de gás clr n eletrd de cbre. II. A cncentraçã de íns cbre aumenta na sluçã eletrlítica. III. Ocrre frmaçã de hidrgêni gass n eletrd de níquel. IV. O ácid bóric prmve a precipitaçã de níquel na frma de prdut inslúvel n mei aqus. Cm relaçã a prcess de eletrdepsiçã acima descrit, assinale a pçã CORRETA. A. ( ) Tdas as afirmações sã verdadeiras. B. ( ) Apenas a afirmaçã IV é verdadeira. C. ( ) Apenas a afirmaçã III é falsa. D. ( ) Apenas as afirmações II e IV sã falsas. E. ( ) Tdas as afirmações sã falsas. Alternativa: E As meias-reações sã dadas pr: + and/meia-reaçã de xidaçã: + Ni (s) Ni (aq) + e (CM) catd/meia-reaçã de reduçã: + Ni (aq) + e (CM) Ni (s) O pl + é eletrd de Ni, enquant pl é eletrd de Cu. I. Falsa. Ocrre eletrdepsiçã de Ni n eletrd de Cu. II. Falsa. Glbalmente, nã crre nenhuma reaçã, apenas a transferência de Ni para eletrd de Cu. III. Falsa. Ocrre crrsã de Ni (s). IV. Falsa. Se ácid bóric depsitasse Ni na frma de cmpst inslúvel, nã haveria eletrdepsiçã de Ni n eletrd de Cu.

13 9. Cnsidere duas reações químicas, mantidas à temperatura e pressã ambientes, descritas pelas equações abaix: I. H ( g) + O ( g) H O( g) II. H ( g) + O ( g) H O( ) Assinale a pçã que apresenta a afirmaçã ERRADA sbre estas reações. A. ( ) As reações I e II sã extérmicas. B. ( ) Na reaçã I, valr, em módul, da variaçã de entalpia é menr que da variaçã de energia interna. C. ( ) O valr, em módul, da variaçã de energia interna da reaçã I é menr que da reaçã II. D. ( ) O valr, em módul, da variaçã de entalpia da reaçã I é menr que da reaçã II. E. ( ) A capacidade calrífica d prdut da reaçã I é menr que a d prdut da reaçã II. Alternativa: B Dadas as equações: I. H (g) + O (g) HO(g) II. H (g) + O (g) HO( ) Verificams que se tratam de reações de cmbustã d gás hidrgêni e que sã, prtant, extérmicas. Cnsiderems agra: HO() HO(g) H> 0 Dessa frma, a reaçã II libera mais energia que a reaçã I. Daqui, cncluíms: HII > H I. Para a reaçã I, tems: EI = HI n g RT, nde ng é a variaçã d númer de mls de substâncias gassas. Assim, n g =. Prtant, EI = H I + RT. Tal relaçã permite cncluir que: EI < H I. 0. Cnsidere cmpst armátic d tip C 6 H 5 Y, em que Y representa um grup funcinal ligad a anel. Assinale a pçã ERRADA cm relaçã a(s) prdut(s) preferencialmente frmad(s) durante a reaçã de nitraçã deste tip de cmpst nas cndições experimentais aprpriadas. A. ( ) Se Y representar grup CH 3, prdut frmad será m-nitrtluen. B. ( ) Se Y representar grup COOH, prdut frmad será ácid m-nitr benzóic. C. ( ) Se Y representar grup NH, s prduts frmads serã ácid -nitranilina e p-nitranilina. D. ( ) Se Y representar grup NO, prdut frmad será,3-dinitrbenzen. E. ( ) Se Y representar grup OH, s prduts frmads serã -nitrfenl e p-nitrfenl. 3

14 Alternativa: A O grup CH 3 é rt-para dirigente. Dessa frma, s prduts preferencialmente frmads na nitraçã d tluen serã -nitrtluen e p-nitrtluen, cnfrme reaçã a seguir. CH 3 CH 3 NO CH 3 + HNO H O NO -nitrtluen p-nitrtluen. Determine valr aprximad d ph n pnt de equivalência, quand se titula 5,0 ml de ácid acétic 0,000 ml L cm hidróxid de sódi 0,000 ml L. Sabe-se que 5 lg = 0,3 e Ka =,8 x0. Resluçã: Primeiramente, fazems cm que ácid e base reajam em prprçã estequimétrica: CH3COOH + NaOH CH3COONa + HO Na titulaçã de um mnácid cm uma mnbase, tems: M V = M v 0, 5= 0, V V = 5mL A A B B B B Prtant: A B sal 3 3 n = n = n = 0, ml/l 5 0 L=,5 0 ml Lg, a mlaridade d sal n final da titulaçã é: nsal,5 0 [sal] = [sal] = [sal] = 5 0 ml/l 3 V 50 0 (L) 3 Cm a hidrólise, tems: 3 3 CH COO + H O CH COOH + OH Equilíbri : 5 0 x x 4 K w [CH3COOH][OH ] 0 x x h 5 K a [CH3COO ], K = = = x = [OH ] = 5,7 0 ml/l 6 Cm poh = lg[oh ] poh = lg 5, 7 0 poh 6 lg 5 poh 5,3 Mas ph + poh = 4 ph 8, 7 6 4

15 . Prpnha um métd de btençã de sulfat de cbre anidr a partir de uma reaçã de neutralizaçã. Expresse as etapas para a sua btençã pr mei de equações químicas, indicand as cndições necessárias para que cada etapa seja realizada. Resluçã: Para se bter sulfat de cbre anidr ( CuSO 4 ) a partir de uma reaçã de neutralizaçã, adicina-se inicialmente óxid de cbre a uma sluçã aqusa de ácid sulfúric, btend-se sulfat de cbre pentahidratad, cnfrme a equaçã abaix. CuO(aq) + HSO 4(aq) + 4HO CuSO4 5HO(s) O CuSO4 5HO é um cristal azul que aquecid a 50 C perde HO, transfrmand-se em um sal anidr. CuSO 5H O(s) CuSO (s) + 5H O(g) A nitrglicerina, CH(ONO)(), é um óle dens que detna se aquecid a 8 ºC u quand é submetid a um chque mecânic. Escreva a equaçã que representa a reaçã química d prcess, sabend que a reaçã de decmpsiçã é cmpleta, e explique prque a mlécula é explsiva. Resluçã: A decmpsiçã da nitrglicerina é dada pela equaçã: C H N O (s) 6N (g) CO(g) 0H O(g) 7O (g) A mlécula é explsiva devid a: - frmaçã de grande vlume de gases. - grande velcidade de reaçã de decmpsiçã, garantida pela frmaçã de mléculas mais estáveis. 4. Fram realizadas duas experiências cm dis vs de galinha. Inicialmente, ambs fram imerss em vinagre até a dissluçã ttal da casca, que pde ser cnsiderada cnstituída priritariamente pr carbnat de cálci. Os vs envlts apenas em suas membranas fram cuidadsamente retirads d vinagre e deixads secar pr um breve períd. A seguir, um v fi imers em água pura e, utr, numa sluçã saturada de sacarse, send ambs assim mantids até se bservar variaçã vlumétrica de cada v. a) Escreva a equaçã química balanceada que descreve a reaçã de dissluçã da casca de v. b) O vlume ds vs imerss ns líquids deve aumentar u diminuir? Explique sucintamente pr que estas variações vlumétricas crrem. 5

16 Resluçã: a) Pel text, tems a reaçã: CaCO (s) + + H (aq) + Ca (aq) + H O( ) + CO (g) b) 3 O v sem casca mergulhad em água pura incha, devid a fenômen da smse. O v é mei hipertônic e a água é mei hiptônic. A membrana que envlve v é semipermeável. O slvente passa d mei hiptônic para mei hipertônic através da membrana semipermeável. O v sem casca mergulhad em sluçã aqusa de sacarse murcha, pis nesse cas a sluçã é mei hipertônic, enquant v é mei hiptônic. 5. Cnsidere a curva de variaçã da energia ptencial das espécies A, B, C, D e E, envlvidas em uma reaçã química genérica, em funçã d caminh da reaçã, apresentada na figura a lad. Supnha que a reaçã tenha sid acmpanhada experimentalmente, medind-se as A + B cncentrações de A, B e C em funçã d temp. a) Prpnha um mecanism de reaçã para prcess descrit na figura, indicand a reaçã glbal. C D + E b) Indique a etapa lenta d prcess e escreva a lei de velcidade da reaçã. Caminh da reaçã c) Basead na sua respsta a item b) e cnhecend as cncentrações de A, B e C em funçã d temp, explique cm determinar a cnstante de velcidade desta reaçã. Resluçã: a) Dad caminh da reaçã, prpõe-se seguinte mecanism: A+ B C C D+ E cuja reaçã glbal é: A+ B D+ E b) A etapa lenta d prcess é evidenciada n gráfic pr apresentar a mair energia de ativaçã. Assim, a etapa lenta é: C D+ E. v= k C. Lg, a lei de velcidade da reaçã é determinada pela etapa lenta. Prtant, [ ] 6

17 c) Dad que a cncentraçã de C é cnhecida a lng d temp e que a reaçã é de primeira rdem, é pssível cnhecer temp de meia-vida da reaçã. Assim, tems: dc [ ] [ C] 0 v= = k[ C ] n = k t dt C [ ] / t/ n Prtant, k t/ = n k = t/ C representa valr máxim atingid pela cncentraçã de C, N desenvlviment, [ ] 0 prveniente da etapa rápida da reaçã. A partir daí, bserva-se temp decrrid até que esse valr seja a metade d valr máxim (temp de meia-vida). Cnhecend esse dad, determina-se valr da cnstante de velcidade. 6. Dada a fórmula mlecular CHC 3 4, apresente as fórmulas estruturais ds cmpsts de cadeia aberta que apresentam ismeria gemétrica e dê seus respectivs nmes. Resluçã: As fórmulas estruturais pedidas sã: C C C C H CH 3 cis-,-diclrprpen C CH 3 C C H C trans-,-diclrprpen C CH C C C H H cis-,3-diclrprpen C H C C H CH C trans-,3-diclrprpen 7. Cnsidere que certa sluçã aqusa preparada recentemente cntém nitrats ds seguintes cátins: Pb, Cu, Fe e Ag. Descreva um prcediment experimental para separar esses íns, supnd que vcê dispõe de placas plidas ds seguintes metais purs: zinc, cbre, ferr, prata, chumb e ur e s instruments de vidr adequads. Descreva cada etapa experimental e apresente tdas as equações químicas balanceadas. Dads: E = 0,76V E = 0,44V + + Zn /Zn Fe /Fe + + Pb /Pb Cu /Cu + 3+ Ag /Ag Au /Au E = 0,3V E = 0,34V E = 0,80V E =,40V 7

18 Resluçã: Primeiramente, mergulha-se uma lâmina de Cu na sluçã de nitrats, até a eletrdepsiçã ttal de prata, segund a reaçã de equaçã: Cu (s) + Ag (aq) Cu (aq) + Ag (s); ε =+ 0,46V A sluçã remanescente tem s íns Pb, Cu e Fe. Nela, mergulha-se uma lâmina de Pb até a eletrdepsiçã ttal de Cu, segund a reaçã de equaçã: Pb (s) + Cu (aq) Pb (aq) + Cu (s); ε =+ 0, 47V + + A sluçã remanescente tem s íns Pb e Fe. Nela, mergulha-se uma lâmina de Fe até a eletrdepsiçã ttal de Pb, segund a reaçã de equaçã: Fe (s) + Pb (aq) Pb (s) + Fe (aq); ε =+ 0,3V A sluçã remanescente pssui apenas Fe +. Cas se deseje eletrdepsitá-l, basta mergulhar uma lâmina de Zn. O que crre é dad pr: Zn (s) + Fe (aq) Fe (s) + Zn (aq); ε =+ 0,3V 8. Cnsidere que as reações químicas representadas pelas equações nã balanceadas abaix crram em cndições experimentais aprpriadas e que as espécies A, B, C, D, E e F representam s prduts destas reações. CHOCH HI A+ B CH3CHI + Na C + D CH3CHI + CH3CHC C Na E + F Apresente as equações químicas balanceadas e s respectivs prduts. Resluçã: As equações pedidas sã: OCH 3 + HI OH + CH 3 I A B CH 3 CH I + Na CH 3 CH CH CH 3 + NaI C D CH 3 CH I + CH 3 CH C CNa CH 3 CH C CCH CH 3 + NaI E F Obs.: a fórmula d metxibenzen fi grafada de frma incrreta n enunciad dessa questã, crret é CHOCH

19 9. Uma chapa metálica de cbre recberta cm uma camada passiva de óxid de cbre (I) é imersa em um recipiente de vidr cntend água destilada acidificada (ph = 4) e gás xigêni (O ) disslvid, send a temperatura e a pressã deste sistema iguais a 5 ºC e atm, respectivamente. Admitind-se que a cncentraçã inicial de equilíbri ds íns de cbre (II) 6 na sluçã aqusa é de 0 ml L e, cnsiderand que, nessas cndições, a camada de óxid que envlve metal pde ser disslvida: a) Escreva a equaçã química balanceada da reaçã que representa prcess de crrsã d CuO(s) n referid mei líquid cm O (g) disslvid. b) Determine valr numéric da pressã de xigêni, express em atm, a partir d qual CuO(s) apresenta tendência termdinâmica de sfrer crrsã espntânea n mei descrit acima. Cu O /HO Dads: E + = 0,0V; E =,3V Resluçã: /CuO a) As semirreações sã dadas pr: O H + e + + H O; E =+,3 V + + H + Cu O Cu + e + H O; E =+ 0,0 V O (g) 4H + (aq) Cu O(s) Cu (aq) + H O( ); E = ( +,3 0,0) =+,03 V b) Para a reaçã ser termdinamicamente espntânea, deve-se ter E > 0. Prtant: 6 ( 0 ) 0,059 + Cu 0,059 E = E lg, 03 lg > 0 n ( PO) H ( PO) ( 0 ) ( PO ) 4 0,059 0,03 lg >,03 4 lg PO < 0,059 O O 6,83 lg P > 6,83 P > 0 atm 6,83 Lg, para uma pressã parcial de O acima de 0 atm, espntânea. a reaçã é termdinamicamente 30. Cbre metálic expst à atmsfera ambiente úmida sfre crrsã, cm frmaçã de cuprita (CuO) sbre a sua superfície. Este fat é cmprvad em labratóri cm a aplicaçã de crrente elétrica, prveniente de um geradr de crrente cntínua, em um eletrd de cbre (isent de óxid) imers numa sluçã aqusa neutra de clret de ptássi (ph = 7) cntend xigêni gass (O ) disslvid. Cnsidere que esse prcediment é realizad nas seguintes cndições: 9

20 I. Eletrds metálics empregads: catd de platina e and de cbre. II. Área imersa d and: 350,0 cm. III. Densidade de crrente aplicada: 0,0 µ A cm. IV. Temp de eletrólise: 50 s. Basead n prcediment experimental acima descrit: a) Escreva as equações químicas balanceadas que representam as reações envlvidas na frmaçã da cuprita sbre cbre metálic. b) Calcule valr numéric da massa de cuprita, expressa em g, frmada sbre a superfície d and. 3 c) Sabend que a massa específica média da cuprita é igual a 6,0 g cm, calcule valr numéric da espessura média, expressa em µ m, desse óxid frmad durante a eletrólise. Resluçã: a) As semirreações sã dadas pr: N eletrd de Pt: catd/meia-reaçã de reduçã : O + HO + e OH 0 + and/meia-reaçã de xidaçã : Cu + HO CuO + H + e 0 reaçã glbal : Cu + O CuO b) Pela estequimetria, tems: ml CuO(43, g) : C 6 A m CuO : cm 50s cm CuO 4 m =,3 0 g 4 m, c) Cm d = 6 = V =, 6 0 cm v V Cm V = S e,6 0 = 350 e e = 6,8 0 cm = 6,8 0 m 4 e= 6,8 0 µ m + Cmentáris Parabéns à banca examinadra d ITA pela ótima prva de Química. Os pequens equívcs, cm err de grafia da fórmula d cmpst metxibenzen na questã 8, nã tiraram brilh da prva. Ntams a ausência de questões de Atmística e Tabela Periódica e a presença de um númer alt de questões de Eletrquímica. Certamente essa prva ajudará a selecinar s melhres candidats. 0