CURSOS Ciências Habilitação em Química e Química Industrial. Só abra este caderno quando o fiscal autorizar. Leia atentamente as instruções abaixo.

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Salvador Marreiro Costa
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1 PROCESSO SELETIVO 2003/2 QUÍMICA CURSOS Ciências Habilitação em Química e Química Industrial Só abra este caderno quando o fiscal autorizar. Leia atentamente as instruções abaixo Esta prova contém dez questões, que deverão ser respondidas com caneta esferográfica preta. Após a autorização, verifique se este caderno está completo ou se há alguma imperfeição gráfica que possa gerar dúvidas. Se necessário, peça sua substituição, antes de iniciar a prova. Leia cuidadosamente cada questão da prova. Não serão corrigidas as provas respondidas a lápis ou com qualquer sinal que possibilite identificar o(a) candidato(a). OBSERVAÇÃO: Os fiscais não estão autorizados a fornecer informações acerca desta prova. Nota Destacar Identificação do candidato

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2 1 1A 1 1,00797 H HIDROGÊNIO 3 6,939 Li LÍTIO 11 22,9898 Na SÓDIO 19 39,102 K POTÁSSIO 37 85,47 Rb RUBÍDIO ,905 Cs CÉSIO 87 (223) Fr FRÂNCIO [119] Uue UN-UN-ENNIUM 2 2A 4 9,0122 Be BERÍLIO 12 24,312 Mg MAGNÉSIO 20 40,08 Ca CÁLCIO 38 87,62 Sr ESTRÔNCIO ,34 Ba BÁRIO 88 (226) Ra RÁDIO [120] Ubn UN-BI-NILIUM 3 3B 21 44,956 Sc ESCÂNDIO 39 88,905 Y ÍTRIO ,97 Lu LUTÉCIO 103 (260) Lr LAURÊNCIO NÚMERO ATÔMICO MASSA ATÔMICA (Número de massa do isótopo mais estável) SÍMBOLO NOME 4 4B 22 47,90 Ti TITÂNIO 40 91,22 Zr ZIRCÔNIO ,49 Hf HÁFNIO 104 (261) Rf RUTHERFÓRDIO 5 5B 23 50,942 V VANÁDIO 41 92,906 Nb NIÓBIO ,948 Ta TÂNTALO 105 (262) Db DÚBNIO Elementos Químicos: Classificação e projeção (Tabela para uso em atividades e provas) 13 3A Elementos de Transição 6 6B 24 51,996 Cr CRÔMIO 42 95,94 Mo MOLIBDÊNIO ,85 W TUNGSTÊNIO 106 (263) Sg SEABÓRGIO 7 7B 25 54,938 Mn MANGANÊS 43 (97) Tc TECNÉCIO ,2 Re RÊNIO 107 (262) Bh BÓHRIO ,847 Fe FERRO ,07 Ru RUTÊNIO ,2 Os ÓSMIO 108 (265) Hs HÁSSIO B 27 58,9332 Co COBALTO ,905 Rh RÓDIO ,2 Ir IRÍDIO 109 (266) Mt MEITNÉRIO 28 58,71 Ni NÍQUEL ,4 Pd PALÁDIO ,09 Pt PLATINA 110 (269) Uun UN-UN-NILIUM 11 1B 29 63,54 Cu COBRE ,870 Ag PRATA ,967 Au OURO 111 (272) Uuu UN-UN-UNIUM 12 2B 30 65,37 Zn ZINCO ,40 Cd CÁDMIO ,59 Hg MERCÚRIO 112 (277) Uub UN-UN-BIUM 5 10,811 B BORO 13 26,9815 Al ALUMÍNIO 31 69,72 Ga GÁLIO ,82 In ÍNDIO ,37 Tl TÁLIO [113] Uut UN-UN-TRIUM Ametais 14 4A 6 12,01115 C CARBONO 14 28,086 Si SILÍCIO 32 72,59 Ge GERMÂNIO ,69 Sn ESTANHO ,19 Pb CHUMBO 114 (285) Uuq UN-UN-QUADIUM 15 5A 7 14,0067 N NITROGÊNIO 15 30,9738 P FÓSFORO 33 74,922 As ARSÊNIO ,75 Sb ANTIMÔNIO ,98 Bi BISMUTO [115] Uup UN-UN-PENTIUM [153] Metais 16 6A 8 15,9994 O OXIGÊNIO 16 32,064 S ENXOFRE 34 78,96 Se SELÊNIO ,60 Te TELÚRIO 84 (210) Po POLÔNIO 116 (289) Uuh UN-UN-HEXIUM 17 7A 9 18,9984 F FLÚOR 17 35,453 Cl CLORO 35 79,909 Br BROMO ,904 I IODO 85 (210) At ASTATO [117] Uus UN-UN-SEPTIUM ,0026 He HÉLIO 10 20,183 Ne NEÔNIO 18 39,948 Ar ARGÔNIO 36 83,80 Kr CRIPTÔNIO ,30 Xe XENÔNIO 86 (222) Rn RADÔNIO 118 (293) Uuo UN-UN-OCTIUM Lantanídios Actinídios Superactinídios ( ) ,91 La LANTÂNIO 89 (227) Ac ACTÍNIO [121] Ubu UN-BI-UNIUM ,12 Ce CÉRIO ,038 Th TÓRIO ,907 Pr PRASEODÍMIO 91 (231) Pa PROTACTÍNIO ,24 Nd NEODÍMIO ,03 U URÂNIO 61 (147) Pm PROMÉCIO 93 (237) Np NETÚNIO ,35 Sm SAMÁRIO 94 (239) Pu PLUTÔNIO ,96 Eu EURÓPIO 95 (243) Am AMERÍCIO ,25 Gd GADOLÍNIO 96 (247) Cm CÚRIO ,924 Tb TÉRBIO 97 (247) Bk BERQUÉLIO ,50 Dy DISPRÓSIO 98 (251) Cf CALIFÓRNIO ,930 Ho HÓLMIO 99 (254) Es EINSTÊNIO ,26 Er ÉRBIO 100 (257) Fm FÉRMIO ,934 Tm TÚLIO 101 (256) Md MENDELÉVIO ,04 Yb ITÉRBIO 102 (259) No NOBÉLIO

LAURÊNCIO NÚMERO ATÔMICO MASSA ATÔMICA (Número de massa do isótopo mais estável) SÍMBOLO NOME 4 4B 22 47,90 Ti TITÂNIO 40 91,22 Zr ZIRCÔNIO 72 178,49 Hf HÁFNIO 104 (261) Rf RUTHERFÓRDIO 5 5B 23

3 1 QUÍMICA Questão 1 A figura abaixo representa um modelo das estruturas dos três estados físicos da matéria. Responda: a) Em qual das representações acima observa-se o mais alto grau de desorganização das partículas? Justifique sua resposta. b) Quais são as características do estado líquido? Cite duas. Questão 2 Sejam os seguintes átomos neutros, representados pelos símbolos hipotéticos X, Y, Z e W e suas respectivas configurações eletrônicas. Átomo X Y Z W Configuração eletrônica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 1s 2 2s 2 2p 5 Responda: a) Qual desses átomos pode ser classificado como gás nobre? b) Qual é o átomo mais eletronegativo? c) Qual é o átomo mais eletropositivo?

b) Quais são as características do estado líquido? Cite duas.

4 Questão 3 2 A figura ao lado mostra um pedaço de fio de cobre colocado na chama de uma vela. Observa-se que se forma uma camada escura na superfície do fio. Nesse processo, o cobre passa de seu estado de oxidação zero para +2. a) Escreva a equação da reação que representa o processo descrito. b) Qual o nome do composto formado após a reação? c) Qual o tipo de ligação existente entre os átomos no composto formado após a reação? Questão 4 Álcool combustível: Etanol No Brasil, o etanol é produzido a partir da cana-de-açúcar. É usado como combustível em substituição à gasolina. O consumo de álcool em substituição à gasolina é vantajoso por ser um combustível renovável, mais barato e menos poluente que a gasolina. Experimentalmente, o bagaço da cana que sobra da produção de álcool serve para produzir energia elétrica. Quando se comparam as duas substâncias como combustível, um dos aspectos a ser levado em conta é o calor liberado na sua queima. Considere a seguinte tabela: Combustível Álcool (H 3 C CH 2 OH) Gasolina ( C 8 H 18 ) H combustão kj/mol kj/mol a) Escreva a equação química correspondente à combustão completa do álcool combustível etanol. b) Calcule a energia liberada na combustão completa de 1 litro de etanol. Dado: densidade do álcool = 0,8g/mL.

c) Qual o tipo de ligação existente entre os átomos no composto formado após a reação? Questão 4 Álcool combustível: Etanol No Brasil, o etanol é produzido a partir da cana-de-açúcar.

5 Questão 5 3 Diz-se que uma reação reversível atinge um equilíbrio químico quando as velocidades das reações direta e inversa se igualam. É importante notar que toda reação reversível sempre chega a um equilíbrio, embora isso possa demorar um tempo maior ou menor. De acordo com a teoria de equilíbrio químico, foi elaborado o seguinte problema: Em um recipiente de 1 litro, são introduzidos 5,0 mols de N 2 O 4, que se transformam em NO 2. Uma vez atingido o equilíbrio, N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (g), resta no sistema 1,3 mol de reagente. Faça o que se pede: a) Dê a expressão da constante de equilíbrio da equação acima. b) Calcule a constante de equilíbrio (Kc) desse experimento. Questão 6 Diluição de uma solução A diluição é um processo que implica a diminuição da concentração de uma solução. Para conseguir essa diminuição, pode-se juntar solvente à solução ou retirar uma certa quantidade do soluto nela presente. Para uma determinada experiência, um químico necessita preparar 200 ml de uma solução aquosa de NaOH 0,5 M. No estoque, está disponível apenas um frasco contendo 5,0 litros de uma solução de NaOH 5,0 M. a) Qual o volume de solução NaOH 5,0 M deve ser retirado do frasco para preparar os 200 ml de solução NaOH 0,5 M? b) Calcule o volume de água que será adicionado para preparar 200 ml de solução NaOH 0,5 M.

De acordo com a teoria de equilíbrio químico, foi elaborado o seguinte problema: Em um recipiente de 1 litro, são introduzidos 5,0 mols de N 2 O 4, que se transformam em NO 2.

6 Questão 7 4 Água pura + Na água pura, H 2 O ( l ) H ( aq) + OH ( aq ), as quantidades de H + e OH são iguais. Então, [H + ] = [OH ]. Ao adicionar um ácido à água, a [H + ] aumenta, e o equilíbrio da água desloca-se no sentido de formá-la, o que diminui a [OH ]; numa solução ácida, [H + ] > [OH ], mas o produto K w não se altera quando o equilíbrio for reestabelecido. Ao adicionar uma base à água, a [OH ] aumenta e o equilíbrio da água desloca-se no sentido de formá-la, o que diminui a [H + ]; numa solução básica, [OH ] > [ H + ], mas o produto K w não se altera quando o equilíbrio for reestabelecido. Considere para as substâncias abaixo α = 100 %. Dadas as seguintes soluções: Solução A Solução B HNO 3 n = 1,0x10-2 mol v = 100mL KOH n = 5,0x10-2 mol v = 500 ml a) Calcule o ph da solução A. b) Calcule o poh da solução B. Questão 8 O fruto da planta Vanilla planifolia (orquídea) apresenta-se na forma de uma vagem alongada que contém sementes, das quais se extrai a essência de baunilha ou vanila (vanilina), muito utilizada na culinária como aromatizante de doces e bebidas. A vanilina, responsável pelo aroma da baunilha, apresenta-se na forma de agulhas brancas, com ponto de fusão igual a 84 ºC e ponto de ebulição igual a 285 ºC. Devido ao seu alto ponto de ebulição, também é utilizado como fixador em perfumes. a) Dado que o radical metóxi é o grupo O CH 3 e que o radical hidróxi é o grupo OH, escreva a fórmula estrutural da vanilina, cujo nome oficial (IUPAC) é 3 metóxi 4 hidroxibenzaldeído. b) Por que os pontos de ebulição dos éteres são bem inferiores aos dos alcoóis de igual massa molar?

7 Questão 9 5 Balas de todos os sabores são sempre uma tentação para crianças e adultos. Mas você já parou para pensar de que elas são feitas? Os itens abaixo são de uma receita de bala de abacaxi mastigável: - 2 porções de 50 ml de água destilada - 20 g de gelatina em pó sem sabor - 40 ml de glicerina mg de sacarina mg de benzoato de sódio - 1,5 g de ácido cítrico - 10 gotas de corante para alimento crepúsculo - 10 gotas de hexanoato de etila (essência de abacaxi) Faça o que se pede: a) Identifique o grupo funcional presente nas moléculas de benzoato de sódio e de hexanoato de etila. Represente-o. b) Equacione a reação de esterificação que permite obter o hexanoato de etila. Questão 10 O ácido láctico de fórmula CH 3 CHOHCOOH, encontrado no leite azedo e nos músculos, é o responsável pela fadiga muscular. a) Escreva a fórmula estrutural do ácido láctico e responda qual o tipo de isomeria que ocorre nesse composto. Justifique. b) Responda qual é a propriedade física capaz de identificar esses tipos de isômeros.

benzoato de sódio - 1,5 g de ácido cítrico - 10 gotas de corante para alimento crepúsculo - 10 gotas de hexanoato de etila (essência de abacaxi) Faça o que se pede: a) Identifique o grupo funcional

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