GABARITO QUESTÕES - PARTE 1

Transcrição

1 GABARIT QUESTÕES - PARTE ) ferro (II) e um ligante L formam um produto (FeL) que absorve em 50 nm. Nem o ferro (II) nem o ligante L absorvem em 50 nm. Uma solução contendo, mol.l - de ferro (II) e, mol.l - do ligante L apresenta uma absorbância de 0,35 numa célula de,00 cm em 50 nm. Calcule: A porcentagem de transmitância desta solução. A porcentagem de transmitância desta solução em uma célula de,50 cm. A absortividade molar do complexo. Imagine agora que, em uma outra solução contendo a mesma concentração de ferro(ii) exista um cátion X numa concentração de 5, mol.l - que tenha o comportamento semelhante àquele observado pelo ferro (II) em presença do ligante L. cátion X também forma um complexo com o ligante L e absorve em 50 nm com a mesma absortividade molar exibida pelo complexo FeL. Qual será absorbância esperada quando a célula de,50 cm for usada? Resolução: A = - log T; 0,35 = - log T %T= 0 0,35 00% T= 44,5% A = ε b C e A = ε b C A /A = b /b A =,50 0,35= 0,880 A = - log T %T= 0 0,880 00% T= 3,% A = ε b C ε = A/b Cε= 0,35/(,00, ) ε =, 0 3 L mol cm A esperada =A FeL + A XL A esperada = ε b C + ε b C A esperada = ε b (C + C ) A esperada = (, 0 3 ),5 [(, )+ (5, )]A esperada =,54 ) Em um laboratório da UFPE, uma amostra de mol de foi mantida a pressão constante ( bar). Em seguida, calor foi adicionado ao sistema a uma taxa constante de,00 kj.min - e a temperatura da amostra foi monitorada em função do tempo, conforme o gráfico abaixo: s pontos no gráfico são:

2 A(0,08 min, -5 o C) B(,00 min, 0 o C) C(7,0 min, 0 o C) D(4,54 min, 00 o C) E( 55, min, 00 o C) F( 56,88 min, 50 o C) Pergunta-se: Quais são os estados físicos da amostra nos trechos? Quais são os valores de o das transições de fase a 0 o C e a 00 o C? Qual são os valores de C o p da amostra nas regiões monofásicas? Quais são os valores de S o das transições de fase a 0 o C e a 00 o C? Resolução: Nos trechos: AB = sólido; BC = sólido + líquido; CD = líquido; DE = líquido + vapor; EF = vapor. valor de o de fusão pode ser calculado a partir do calor fornecido para passar do ponto B para o ponto C:! " =$% & =().+,-./ 7,0 6+,- = 6,0(). valor de o de vaporização pode ser calculado a partir do calor fornecido para pasar do ponto D ao ponto E:! " =$% & = (). +,-./ 55, 4,546+,- = 40,68() C o p pode ser calculado como q p / T. Para a fase sólida: < & " = = > = /AB.CDEFG /.,I6CDE =?@ JKL 36,80). N./ Para a fase líquida: < & " =! " $ = (). +,-./ 4,54 7,06+,- =75,30).N./ 00N Para a fase vapor: < & " =! " $ = (). +,-./ 56,88 55,6+,- =33,0).N./ 50N valor de S o de fusão será dado por: $P & = $%& 6,0(). +TU./ = N=,0).N./.+TU./ QRS 73,5 valor de de vaporização será dado por: $P & = $%& 40,68(). +TU./ = N=09,06).N./.+TU./ QRS 373,5 3) ouro, cujo número atômico é 79, é um metal nobre, não reagindo com agentes oxidantes fortes, como o ácido nítrico. Entretanto, reage com água régia (mistura de ácido nítrico e clorídrico) e com íons cianeto na presença de oxigênio. As equações químicas balanceadas destas reações são: 4 Au(s) + 8 CN (aq) + (g) + (l) 4 [Au(CN) ] (aq) + 4 (aq) Au(s) (aq) + 3 N 3 (aq) + 4 (aq) [Au 4 ] + 3 N (g) + 3 (l)

3 Pergunta-se: Qual o estado de oxidação e configuração d do ouro em cada um dos compostos formados? Sabendo que um dos ânions complexos de ouro é amarelo e o outro é incolor, utilize a teoria do campo cristalino para justificar este fato. Resolução: Na primeira equação para o composto formado [Au(CN) ] : Au I ou (Au + ); d 0. Na segunda equação para o composto formado [Au 4 ] : Au III ou (Au 3+ ); d 8. De acordo com a teoria do campo cristalino na presença do campo dos ligantes os orbitais d do íon metálico central desdobram-se em orbitais não degenerados. Normalmente, as cores dos complexos estão associadas à transições eletrônicas entre os orbitais d, de modo que para tais transições ocorreram necessita-se de um conjunto de orbitais parcialmente preenchido. Nos casos apresentados, o ânion complexo [Au 4 ] é colorido pois possui orbitais d parcialmente preenchidos (configuração d 8 ) enquanto na espécie [Au(CN) ] os orbitais d encontram-se totalmente preenchidos (d 0 ). 4) Considere a seguinte reação de substituição eletrofílica aromática. Al 3? Para cada um dos anéis aromáticos diga se o substituinte é ativador ou desativador, e identifique qual ou quais as posições ativadas. Justifique a sua resposta com base nas estruturas de ressonância. Proponha um mecanismo plausível para o produto majoritário da reação. Resolução: a) Considerando o anel aromático da esquerda como anel e o anel aromático da direita como anel : anel tem um grupo substituinte desativador e orientador meta, pois é eletrorretirador por efeito de ressonância: 3

4 anel tem um grupo substituinte ativador e orientador orto e para, pois é eletrodador por efeito de ressonância: b) anel é mais rico em elétrons devido à presença de um substituinte eletrodador. Assim, a alquilação irá ocorrer preferencialmente no anel formando uma mistura dos produtos orto e para. Devido ao efeito estérico, o produto maioritário da alquilação é o produto para. Etapa : Al Al Al + Etapa : + + Al + + Al 3 4

5 QUESTÕES - PARTE 5) ponto final de uma titulação ácido-base pode ser detectado com auxílio de um indicador ácido-base. Esses indicadores são ácidos ou bases orgânicas (fracos) que apresentam colorações diferentes dependendo da forma que se encontram em solução (forma ácida ou forma básica). A escolha inadequada do indicador pode provocar erros muito sérios neste tipo de análise. Na figura abaixo há duas curvas de titulação; uma de um ácido fraco e outra de um ácido forte. Baseando-se na curva do ácido fraco, é correto afirmar que: (e) Somente a fenolftaleína poderá ser usada. Somente o vermelho de metila poderá ser usado. Somente o alaranjado de metila poderá ser usado. Poderão ser usados a fenolftaleína e o vermelho de metila. Poderão ser usados os três indicadores. 6) íon fluoreto (F ) reagee com o íon cálcio (Ca + ) em presença de cloreto de cálcio (Ca ) numa concentração 0, mol.l -. Sabendo-se que a constante do produto de solubilidade do fluoreto de cálcio (CaF ) é 3, 0 0, é verdade afirmar que: A solubilidade do sal pouco solúvel é aumentada com a adição do sal muito solúvel. A solubilidade do sal pouco solúvel é diminuída com a adição do sal muito solúvel. Na ausência do sal muito solúvel, a solubilidade do sal pouco solúvell diminui. A adição do sal muito solúvel não tem nenhum impacto na solubilidade do sal pouco solúvel. 7) A reação de autoprotólise da água é dada por: (l) 3 + (aq) + - (aq) 5

6 pkw desse equilíbrio varia com a temperatura, sendo igual a 4 e 3,68 a 5 e 37 o C, respectivamente. Com esses dados, afirma-se que: I) G o da reação a 98 K é igual a 79,87 kj.mol -. II) o da reação é negativo para temperaturas entre 5 e 37 o C. III) p de água pura a 37 o C é 7. Dessas afirmações: Apenas I é correta. Apenas II é correta. Apenas III é correta. Todas são falsas. (e) Todas são corretas. 8) zônio se decompõe em oxigênio molecular através da reação química: 3 (g) 3 (g) seguinte mecanismo de reação é proposto: 3 + (etapa ) + 3 (etapa ) (etapa 3, lento) Com esses dados, afirma-se que: I) Uma lei de velocidade de reação pode ser derivada segundo o mecanismo proposto, sendo v = k[ 3 ]. II) Uma lei de velocidade de reação pode ser derivada segundo o mecanismo proposto, sendo v = k[ 3 ]/[ ]. III) Não podemos derivar uma lei de velocidade a partir do mecanismo proposto, pois o passo lento depende da concentração de uma espécie intermediária. Dessas afirmações: Apenas a I é correta. Apenas a II é correta. Apenas a III é correta. Apenas a I e III são corretas. (e) Todas são falsas. 6

7 9) Dada a configuração eletrônica do Cobre, [Ar]3d 0 4s, é CRRET afirmar que: (e) Complexos de Cobre (II) e Cobre (I) são coloridos. Transições eletrônicas entre orbitais d totalmente preenchidos são, em grande parte, responsáveis pelas cores nesses complexos. Complexos de cobre (II) são paramagnéticos. As afirmações nas letras, e são corretas. As afirmações nas letras, e são falsas. 0) s aparelhos de Compact Disc (CD) operam com laser que emite luz no vermelho com comprimento de onda 685 nm. É CRRET afirmar que: A energia de um fóton de 685 nm é,x0-30 J. 75 kj é a energia de mol de fótons de 685 nm. As afirmações nas letras e são corretas. As afirmações nas letras e são falsas. ) Qual(is) o(s) produto(s) majoritário(s) da seguinte reação? Br NaS C 3 S S S S e ) Preveja os produtos principais das reações de eliminação do trans--metilciclohexanol e do trans- -bromo--metilciclohexano: 7

8 + calor I Br EtNa Et, calor II I = II = I = II = I = II = I = II = Et 8

9 Seleção 09/ Número de Inscrição: GABARIT Answers for questions -5 Question (e) X X 3 X 4 X 5 X Answers for questions 6-0 Question (T) (F) 6 X 7 X 8 X 9 X 0 X