QUESTÕES DE ÂMBITO GERL Questão 01: Sabendo que a pureza do HCl concentrado é de 37%, sua massa molar é de 36,46 g mol -1 e sua densidade é de 1,19 g ml -1, pode-se afirmar que o volume de HCl concentrado necessário para preparar 2500 ml de uma solução 0,10 mol L -1 é de: (necessário apresentar os cálculos) a) ( ) 7,7 ml b) ( ) 15,1 ml c) ( ) 20,7 ml d) ( ) 2,8 ml Resposta Questão 01 Gabarito Questão 1) alternativa C. - Nº de mol de HCl na solução final: n HCl = C*V = 0,1 mol L -1 * 2,5 L = 0,25 mol de HCl - Massa de HCl na solução final: m HCl = n HCl * MM HCl = 0,25 * 36,46 = 9,115 g de HCl. - Massa de HCl concentrado com 37 %: m HCl = 9,115 g * (100/37) = 24,63 g de HCl (37%) - Volume de HCl concentrado : V HCl = 24,63 g / 1,19 g ml -1 = 20,7 ml 1
Questão 02: Uma mistura de 10,00 g formada por carbonato de sódio e cloreto de bário foi submetida a um intenso aquecimento a 300 ºC durante duas horas. pós cessar o aquecimento e esfriar, restaram 7,00 g de amostra. Com base nessas informações, o teor de cloreto de bário na mistura original é: (necessário apresentar os cálculos) Dados: MM (g mol -1 ) C = 12,0; O = 16,0; Na = 23,0; Cl = 35,5; Ba = 137,3. a) 15,8 % b) 27,7% c) 55,4% d) 72,3% e) 84,3% Resposta da questão 2: alternativa B Com o aquecimento a 300 ºC, ocorre a decomposição do Na 2 CO 3, conforme a reação: Na 2 CO 3(s) Na 2 O (s) + CO 2(g) Como o BaCl 2 não sofre decomposição, a diminuição da massa é devido a formação de CO 2 que é liberado para o meio externo. ssim, temos: m (CO2) = m inicial - m final = 10,00-7,00 = 3,00 g Determinando o número de mol de CO 2 contidos em 3,00 g de CO 2, obtêm-se: n (CO2) = m(co2) = 3,00 = 0,0682 mol MM(CO2) 44,0 partir da relação estequiométrica entre o CO 2 e Na 2 CO 3, que é 1:1, é possível determinar a massa de Na 2 CO 3 contida na mistura: n(na 2 CO 3 ) = m (Na 2 CO 3 ) MM (Na 2 CO 3 ) m(na 2 CO 3 ) = 0,0682 * 106 = 7,23 g Logo, a massa de cloreto de bário será dada por: m(bacl 2 ) = m inicial - m(na 2 CO 3 ) = 10,00-7,23 = 2,77 g E o teor de BaCl 2 na mistura será: BaCl 2 (%) = m (BaCl 2 ) = 27,7 % m inicial 2
Questão 03) seguinte equação empírica correlaciona os valores das variáveis em um sistema no qual partículas sólidas estão suspensas em uma corrente de gás: Tanto (µ/ρd) quanto (d p uρ/µ) são grupos adimensionais; kg é um coeficiente que expressa a taxa na qual uma determinada espécie química se transfere da corrente do gás à partícula sólida; e os coeficientes 2,00 e 0,600 são constantes adimensionais obtidas ajustando dados experimentais cobrindo um amplo intervalo de valores para as variáveis da equação. O valor de kg é um parâmetro necessário para o projeto de um reator catalítico. Já que este coeficiente é difícil de determinar diretamente, são medidos ou estimados valores para as outras variáveis, e kg é calculado pela correlação dada. Os valores conhecidos das variáveis são os seguintes: d p =5,00 mm µ =1,00x10-5 N.s/m 2 y=0,100 (adimensional) ρ =1,00x10-3 g/cm 3 D=0,100 cm 2 /s u=10,0 m/s Qual o valor estimado de kg? (Dê o valor e as unidades). Resposta da questão 3: Gabarito Questão 03 3
Questão 04) Considere uma reação unimolecular irreversível de primeira ordem: Produtos. equação de taxa de primeira ordem é descrito abaixo: dc = kc dt em que C é a concentração do componente, k é a constante da taxa de reação e t é tempo de reação. Encontre, por meio da integração da equação acima, a expressão que relaciona a C com o tempo de reação. Resposta da questão 04: Gabarito Questão 04 Separando as variáveis e integrando considerando que para o tempo igual a zero atemos C 0 e em um tempo t qualquer temos C. C = C dc C k 0 0 t dt (ln C ln C 0 ) = k( t 0) C ln C = 0 kt C = C * e 0 k t 4
QUESTÕES D LINH DE DESENVOLVIMENTO E PLICÇÃO DE MTERIIS Questão 05) O fosgênio (COCl 2 ) tem sido amplamente empregado na produção de adesivos, plásticos e agroquímicos. temperatura e pressão ambiente, o fosgênio encontra-se no estado gasoso, sendo altamente tóxico. Devido aos seus efeitos danosos sobre o sistema respiratório, o fosgênio foi utilizado na I Guerra Mundial como arma química. Considerando o equilíbrio a seguir: CO (g) + Cl 2(g) COCl 2(g) e as equações de velocidade das reações direta e inversa, v direta = k direta.[co].[cl 2 ] 3/2 onde k direta = 77,8 s -1 mol -3/2 L 3/2 (426ºC); v inversa = k inversa.[cocl 2 ].[Cl 2 ] 1/2 onde k inversa = 0,30 s -1 mol -1/2 L 1/2 (426ºC). Determine: (a) a constante de equilíbrio para a reação acima, a 426ºC. (b) a velocidade da reação direta, no estado de equilíbrio, para um sistema constituído inicialmente de 4,0 g de monóxido de carbono e 6,0 g de fosfogênio, em um recipiente de 0,5 L, a 426ºC. Dados: MM(g mol -1 ) C= 12,0; O = 16,0; Cl = 35,5. Resposta da questão 05 Gabarito Questão 05 5
6
Questão 06) Na figura abaixo é representada a estrutura cristalina do sal comum (NaCl). Indique se é verdadeira (V) ou falsa (F) cada afirmação, justificando as afirmações falsas: ( F ) Cada Na + e cada Cl - é cercado por quatro vizinhos (fazendo-se a repetição nas três dimensões) Cada Na + e cada Cl - é cercado por seis vizinhos (fazendo-se a repetição nas três dimensões) ( V ) O número de ions Na + é igual ao de íons Cl - ( F ) Verifica-se a ocorrência de um pequeno cubo, de faces planas, e cuja aresta tem um comprimento de (r + R), onde r e R são os raios do íon Na + e Cl -, respectivamente. Verifica-se a ocorrência de um pequeno cubo, de faces planas, e cuja aresta tem um comprimento de (2r + 2R), onde r e R são os raios do íon Na + e Cl -, respectivamente. ( F ) O arranjo atômico do NaCl é denominado estrutura cúbica de corpo centrado. O arranjo atômico do NaCl é denominado estrutura cúbica de faces centradas ( V ) s distâncias interatômicas Na-Na e Cl-Cl são ambas 2 vezes maiores que a distância Na-Cl. 7
QUESTÕES D LINH DE PROCESSOS BIOTECNOLÓGICOS Questão 05) ssocie as seguintes afirmações sobre a estrutura protéica com seus níveis adequados de organização: (a) (b) (c) (d) Estrutura primária Estrutura secundária Estrutura terciária Estrutura quaternária Gabarito Questão 05: ( C ) rranjo tridimensional de todos os átomos em uma proteína. ( ) ordem dos resíduos de aminoácidos na cadeia polipeptídica, mantida por ligações peptídicas ( D ) interação entre as subunidades em proteínas que consistem em mais de uma cadeia polipeptídica ( B ) forma como os aminoácidos interagem, com pontes de hidrogênio (interação física), ponte dissulfeto (ligação química) ou outros tipos, dependendo das propriedades dos resíduos de aminoácidos, irá determinar a forma segundo a qual cada pedaço da proteína irá se arranjar espacialmente. Questão 06) Segundo a International Union of Pure and pplied Chemistry (IUPC), "a cromatografia é uma técnica utilizada na separação dos componentes de uma amostra, os quais se distribuem em duas fases, uma estacionária e a outra móvel. fase estacionária pode ser um sólido, um líquido retido sobre um sólido, ou um gel. fase móvel pode ser líquida ou gasosa. Com relação à cromatografia líquida, indique se é verdadeira (V) ou falsa (F) cada afirmação, justificando as afirmações falsas: ( F ) Na chamada cromatografia com fase reversa, a fase estacionária é polar e a fase móvel é não polar. Na cromatografia com fase reversa, a fase estacionária é apolar e uma fase móvel é de polaridade moderada ( V ) Em alguns aspectos, a cromatografia líquida de alta eficiência é mais versátil do que a cromatografia gasosa, por não estar limitada a amostras voláteis e termicamente estáveis. ( F ) escolha de solventes na cromatografia líquida exerce um papel secundário, enquanto o controle de temperatura é fundamental nas separações com o uso dessa técnica. De acordo com, VOGEL (2002), uma fase móvel adequada é indispensável para a HPLC, por isso é necessário examinar fatores que determinam sua escolha, como a polaridade desta, que determina seu poder de eluição juntamente com a polaridade da fase estacionária e com a natureza dos componentes da amostra. Outros fatores que também devem ser considerados são o ponto de ebulição, a viscosidade, a compatibilidade com o detector e a toxidez. 8
( F ) Essa técnica apresenta separações rápidas, porém baixa resolução. Essa técnica apresenta separações rápidas, com alta resolução ( F ) presenta medidas qualitativas precisas e medidas quantitativas não precisas. É o contrário: presenta medidas qualitativas pouco precisas e medidas quantitativas precisas. cromatografia líquida (HPLC) é um processo de análise de separação físico cuja aplicação permite a análise qualitativa mais comumente e quantitativa de uma amostra. Esse método analítico vem sendo amplamente empregado graças ao rápido tempo de análise. Hoje a cromatografia líquida de alta eficiência tem as seguintes características: alto poder de resolução; separações rápidas; monitoramento contínuo do eluente; medidas quantitativas acuradas; análises repetitivas e reprodutíveis com a mesma coluna; automação do procedimento analítico e do manuseio dos dados 9