Identificação do candidato. Exame de Seleção Mestrado em Química Turma I CANDIDATO: RG:

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Olívia Porto Ferretti
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DPTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA Exame de Seleção Mestrado em Química Turma

Não é permitido consulta a livros ou impressos, tabelas ou planilhas. O uso de calculadora é permitido, porém é proibido o empréstimo.

1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DPTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA Exame de Seleção Mestrado em Química Turma I CANDIDATO: RG: LOCAL DE APLICAÇÃO: DATA: 18 / 01 / 2017 INSTRUÇÕES: Para resolução das questões utilize apenas caneta azul ou preta. Não é permitido consulta a livros ou impressos, tabelas ou planilhas. O uso de calculadora é permitido, porém é proibido o empréstimo. Não é permitido utilizar nenhum outro tipo de equipamento eletrônico e de comunicação durante a realização dessa prova. O tempo disponível para resolução dessa prova é de quatro horas. Essa prova consta de 5 questões (I,II,III,IV e V) com o valor de 2,0 (dois) pontos cada. Para cada item (I,II,III, IV e V) o candidato tem duas opções de questões e deve responder APENAS UMA, ou então terá a questão anulada. Cada questão deverá ser respondida separadamente. Identificar TODAS as folhas com o número do CPF. CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS 1 Com massas atômicas referidas ao isótopos 12 do carbono 18 1A H 2A 3A 4A 5A 6A 7A 1,008 3 Li 6,94 11 Na 23,0 19 K 39,1 37 Rb 85,5 55 Cs 132,9 87 Fr (223) 4 Be 9,01 12 Mg 24,3 20 Ca 40,1 38 Sr 87,6 56 Ba 137,3 88 Ra (226) Número Atômico Símbolo Massa atômica 3 3B 21 Sc 45,0 39 Y 88, Série dos Lantanóid es Série dos Actinóides 4 4B 22 Ti 47,9 40 Zr 91,2 72 Hf 178,5 104 Ku 5 5B 23 V 50,9 41 Nb 92,9 73 Ta 180,9 105 Ha 6 6B 24 Cr 52,0 42 Mo 95,9 74 W 183,8 106 Unh Série dos Actinídios 89 Ac (227) 90 Th 223,0 91 Pa 231,0 7 7B 25 Mn 54,9 43 Tc 98,9 75 Re 186,2 107 Uns Série dos Lantanídios La Ce Pr 138,9 140,1 140,9 60 Nd 144,2 92 U 238,0 8 8B 26 Fe 55,8 44 Ru 101,1 76 Os 190,2 108 Uno 61 Pm (145) 93 Np 237,0 9 8B 27 Co 58,9 45 Rh 102,9 77 Ir 192,2 109 Une 62 Sm 150,4 94 Pu (242) 10 8B 28 Ni 58,7 46 Pd 106,4 78 Pt 195,1 63 Eu 152,0 95 Am (243) 11 1B 29 Cu 63,5 47 Ag 107,9 79 Au 197,0 64 Gd 157,3 96 Cm (245) 12 2B 30 Zn 65,4 48 Cd 112,4 80 Hg 200,6 65 Tb 158,9 97 Bk (245) 5 B 10,8 13 Al 27,0 31 Ga 69,7 49 In 114,8 81 Tl 204,4 66 Dy 162,5 98 Cf (251) 6 C 12,0 14 Si 28,1 32 Ge 72,6 50 Sn 118,7 82 Pb 207,2 67 Ho 164,9 99 Es (254) 7 N 14,0 15 P 31,0 33 As 74,9 51 Sb 121,8 83 Bi (209) 68 Er 167,3 100 Fm (254) 8 O 16,0 16 S 32,1 34 Se 79,0 52 Te 127,6 84 Po (210) 69 Tm 168,9 101 Md (256) 9 F 19,0 17 Cl 35,5 35 Br 79,9 53 I 126,9 85 At (210) 70 Yb 173,0 102 No (254) 2 He 4,0 10 Ne 20,2 18 Ar 39,9 36 Kr 83,8 54 Xe 131,3 86 Rn (222) 71 Lu 175,0 103 Lr (257)

2 Questão I - (Valor: 2,0 pontos): Marque a questão que deverá ser corrigida Questão 1. No espectro do hidrogênio atômico, observa-se uma linha violeta em 434 nm. Determine os níveis de energia inicial (n i) e final (n f) da emissão de energia que corresponde a essa linha espectral. Equação de Ryddberg R = 3,29x10 15 Hz c = 3,0x10 8 m/s Questão 1. Decida, para os elétrons em um átomo de carbono no estado fundamental, se as afirmações abaixo são falsas ou verdadeiras. Justifique! a) A carga nuclear efetiva (Z ef) dos elétrons do orbital 1s é igual a Z ef dos elétrons do orbital 2s. b) Dois elétrons nos orbitais 2p têm números quânticos magnéticos de spin (m S) com sinais opostos. Página 2 de 7

3 Primeira Energ. Ionizaçao (kj/mol) Identificação do candidato Questão II - (Valor: 2,0 pontos): Marque a questão que deverá ser corrigida Questão 2. Usando seus conhecimentos sobre propriedades periódicas responda as questões abaixo justificando: (a) Qual dos átomos deve ter maior afinidade eletrônica: carbono ou nitrogênio; (b) Coloque em ordem crescente de raio atômico: enxofre, cobre e silício. Questão 2. O gráfico abaixo mostra a primeira energia de ionização dos elementos dos dois primeiros períodos. Explique a tendência e as irregularidades observadas He Ne 1600 N F H Be B C O 400 Li N de Protons Página 3 de 7

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5 Questão III - (Valor: 2,0 pontos): Marque a questão que deverá ser corrigida Questão 3. Sobre a Teoria do Orbital Molecular, responda: a) Defina orbitais atômicos e orbitais moleculares apontando suas similaridades e diferenças. b) A partir da definição de ordem de ligação, poder-se-ia esperar que Be 2 ou Be + 2 existissem? Explique. Questão 3. O óxido nitroso (N 2O), é um gás incolor e de sabor doce conhecido também como gás do riso devido ao seu poder anestésico e alucinógeno. a) Desenhe as estruturas de Lewis possíveis para o óxido nitroso; b) Usando as cargas formais, qual das estruturas de ressonância representa melhor esta molécula? Explique. c) O comprimento da ligação N-N em N 2O é 1,12 Ǻ, um pouco maior que uma ligação N=N típica, e o comprimento de ligação N-O é 1,19 Ǻ, um pouco mais curto do que uma ligação N=O típica. Explique esta afirmação. Página 5 de 7

6 Questão IV - (Valor: 2,0 pontos): Marque a questão que deverá ser corrigida Questão 4. A batata é um dos principais alimentos básicos da humanidade, sendo que mais de um bilhão de pessoas consomem esse alimento em todo o mundo. Industrialmente, um método usado para descascar batatas é afundá-las em uma solução de NaOH por curto período, removê-las da solução e retirar a casca com jatos de água. A concentração de NaOH fica normalmente na faixa entre 3,00 e 6,00 mol L -1 e é analisada periodicamente. Em uma dessas análises, foram necessários 40,60 ml de uma solução de ácido sulfúrico a 0,50 mol L -1 para neutralizar 25,00 ml de uma amostra de solução de NaOH. Qual a concentração dessa solução? Questão 4. Considere a reação A(g) 2 B(g) + 3 C(g) a 25 C. Quando somente A é adicionado a um recipiente vazio, a pressão total é de 10 bar. A reação se processa até atingir o equilíbrio onde a pressão total é de 15,76 bar. Qual o G r para essa reação a 25 C? Dado: ΔG= ΔG +R T lnq; R = 8,314J K mol -1 Página 5 de 7

7 Questão IV - (Valor: 2,0 pontos): Marque a questão que deverá ser corrigida Questão 5. Determine a variação da entalpia de formação, Δ fh, para o diborano, B 2H 6(g), a 298 K, a partir dos dados a seguir: 1) B 2H 6(g) + 3 O 2(g) B 2O 3(s) + 3 H 2O(g) Δ rh = 2036,0 kj mol 1 2) 2 B(s) + 3/2 O 2(g) B 2O 3(s) Δ rh = 1274,0 kj mol 1 3) H 2(g) + ½ O 2(g) H 2O(g) Δ rh = 241,8 kj mol 1 Questão 5. A entalpia de combustão do ácido benzóico, C 6H 5COOH, o qual é usado frequentemente para calibrar calorímetros, é kj mol -1. Quando 1,453 g de ácido benzóico é queimado em um calorímetro de bomba a volume constante, a temperatura aumenta em 2,26 C. Com base nessas informações calcule a capacidade calorífica do calorímetro. Página 6 de 7

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9 Folha extra utilize apenas se necessário e não destaque em hipótese nenhuma. Página 8 de 7

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