CONSTANTES Cnstante de Avgadr = 6,02 x 10 23 ml 1 Cnstante de Faraday (F) = 9,65 x 10 4 C ml 1 = 9,65 x 10 4 A s ml 1 = 9,65 x 10 4 J V 1 ml 1 Vlume mlar de gás ideal = 22,4 L (CNTP) Carga elementar = 1,602 x 10 19 C Cnstante ds gases (R) = 8,21 x 10 2 atm L K 1 ml 1 = 8,31 J K 1 ml 1 = 62,4 mmhg L K 1 ml 1 = 1,98 cal K 1 ml 1 Cnstante gravitacinal (g) = 9,81 m s 2 DEFINIÇÕES Pressã de 1 atm = 760 mmhg = 101 325 N m 2 = 760 Trr 1J = 1 N m = 1 kg m 2 s 2 Cndições nrmais de temperatura e pressã (CNTP): 0 C e 760 mmhg Cndições ambientes: 25 C e 1 atm. Cndições-padrã: 25 C, 1 atm, cncentraçã das sluções: 1 ml L 1 (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 1. Element Químic Númer Atômic Massa Mlar (g ml 1 ) MASSAS MOLARES Element Químic Númer Atômic Massa Mlar (g ml 1 ) H 1 1,01 Cr 24 52,00 B 5 10,81 Fe 26 55,85 C 6 12,01 Ni 28 58,69 N 7 14,01 Cu 29 63,55 O 8 16,00 Zn 30 65,40 Na 11 22,99 Sr 38 87,62 P 15 30,97 Ag 47 107,87 S 16 32,07 I 53 126,90 Cl 17 35,45 W 74 183,84 Ar 18 39,95 Pt 78 195,08 K 19 39,10 Au 79 196,97 Ca 20 40,08 Pb 82 207,2 Questã 1. A figura a lad apresenta a curva de aqueciment de 100 g de uma substância pura genérica n estad sólid. Sabe-se que calr é frnecid a uma velcidade cnstante de 500 cal min 1. Admite-se que nã há perda de calr para mei ambiente, que a pressã é de 1 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. T/ C 120 80 40 0-40 S T Q R P 0 40 80 120 160 Temp/min
Questã 2. 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. Questã 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. Questã 4. Uma sluçã aqusa de HC 0,1 ml L 1 fi titulada cm uma sluçã aqusa de Na OH 0,1 ml L 1. A figura a lad apresenta a curva de titulaçã btida em relaçã à cndutância da sluçã de HC em funçã d vlume de Na OH adicinad. Cm base nas infrmações apresentadas nesta figura, assinale a pçã ERRADA. Cndutância T R S Vlume de NaOH 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. Questã 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 (1,0 ml L 1 ) 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 2 ) de 1,0 atm, e a frça eletrmtriz medida a 25 C é igual a 0,292 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 2+ 0 = 0, 440V H /H Fe /Fe 2 A ( ) 0,75 B ( ) 1,50 C ( ) 1,75 D ( ) 2,50 E ( ) 3,25 Questã 6. A seguinte reaçã nã-balanceada e incmpleta crre em mei ácid: 2 2 3+ 2 7 + 2 4 + 2 (Cr O ) (C O ) Cr CO A sma ds ceficientes estequimétrics da reaçã cmpleta e balanceada é igual a A ( ) 11. B ( ) 22. C ( ) 33. D ( ) 44. E ( ) 55.
Questã 7. Cnsidere s seguintes líquids, tds a 25 C: I. Cu(NO 3) 2(aq) II. CS 2( ) III. CH3CO2H(aq) IV. CH 3(CH 2) 16CH2OH( ) V. HC (aq) VI. CH() 6 6 Assinale a pçã que indica (s) líquid(s) slúvel(eis) em tetraclret de carbn. A ( ) Apenas I, III e V B ( ) Apenas II, IV e VI C ( ) Apenas III D ( ) Apenas IV E ( ) Apenas V Questã 8. Cnsidere seguinte mecanism de reaçã genérica: 4+ 2+ 3+ 3+ A + B A + B (etapa lenta) 4+ 3+ 3+ 4+ A + B A + B (etapa rápida) + 4+ 3+ 2+ C + B C + B (etapa rápida) Cm relaçã a este mecanism, assinale a pçã ERRADA. + 4+ 3+ 3+ A ( ) A reaçã glbal é representada pela equaçã C + 2A C + 2A. B ( ) 2 B + é catalisadr. C ( ) 3 B + 4 e B + sã intermediáris da reaçã. + 4+ D ( ) A lei de velcidade é descrita pela equaçã v = k[c ][A ]. E ( ) A reaçã é de segunda rdem. Questã 9. A 25 C e 1 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. Questã 10. 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 25 C e 1 atm. A cada béquer, fram adicinads 50 ml de uma sluçã aqusa diluída diferente, dentre as seguintes: I. Sluçã de clret de sódi a 25 C. II. Sluçã de Glicse a 25 C. III. Sluçã de Idet de sódi a 25 C. IV. Sluçã de Nitrat de prata a 25 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
Questã 11. A 25 C e 1 atm, uma amstra de 1,0 L de água pura fi saturada cm xigêni gass (O 2 ) e sistema fi mantid em equilíbri nessas cndições. Admitind-se cmprtament ideal para O 2 e sabend-se que a cnstante da Lei de Henry para esse gás disslvid em água é igual a 1,3 x 10 3 ml L 1 atm 1, nas cndições d experiment, assinale a pçã CORRETA que exprime valr calculad d vlume, em L, de O 2 slubilizad nessa amstra. A ( ) 1,3 x 10 3 B ( ) 2,6 x 10 3 C ( ) 3,9 x 10 3 D ( ) 1,6 x 10 2 E ( ) 3,2 x 10 2 Questã 12. Um vas de pressã cm vlume intern de 250 cm 3 cntém gás nitrgêni (N 2 ) quimicamente pur, submetid à temperatura cnstante de 250 C e pressã ttal de 2,0 atm. Assumind que N 2 se cmprta cm gás ideal, assinale a pçã CORRETA que apresenta s respectivs valres numérics d númer de mléculas e da massa específica, em kg m 3, desse gás quand expst às cndições de pressã e temperatura apresentadas. A ( ) 3,7 x 10 21 e 1,1 B ( ) 4,2 x 10 21 e 1,4 C ( ) 5,9 x 10 21 e 1,4 D ( ) 7,2 x 10 21 e 1,3 E ( ) 8,7 x 10 21 e 1,3 Questã 13. Um recipiente cntend gás hidrgêni (H 2 ) é mantid à temperatura cnstante de 0 C. Assumind que, nessa cndiçã, H 2 é um gás ideal e sabend-se que a velcidade média das mléculas desse gás, nessa temperatura, é de 1,85 x 10 3 m s 1, assinale a alternativa CORRETA que apresenta valr calculad da energia cinética média, em J, de uma única mlécula de H 2. A ( ) 3,1 x 10 24 B ( ) 5,7 x 10 24 C ( ) 3,1 x 10 21 D ( ) 5,7 x 10 21 E ( ) 2,8 x 10 18 Questã 14. 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 d 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. Questã 15. Uma sluçã aqusa saturada em fsfat de estrônci [Sr 3 (PO 4 ) 2 ] está em equilíbri químic à temperatura de 25 C, e a cncentraçã de equilíbri d ín estrônci, nesse sistema, é de 7,5 x 10 7 ml L 1. Cnsiderand-se que ambs s reagentes (água e sal inrgânic) sã quimicamente purs, assinale a alternativa CORRETA cm valr d pk PS(25 C) d Sr 3 (PO 4 ) 2. Dad: K PS = cnstante d prdut de slubilidade. A ( ) 7,0 B ( ) 13,0 C ( ) 25,0 D ( ) 31,0 E ( ) 35,0 Questã 16. Sabe-se que a 25 C as entalpias de cmbustã (em kj ml 1 ) de grafita, gás hidrgêni e gás metan sã, respectivamente: 393,5; 285,9 e 890,5. Assinale a alternativa que apresenta valr CORRETO da entalpia da seguinte reaçã: C(grafita) + 2H 2(g) CH 4(g) A ( ) D ( ) 211,1 kj ml 1 B ( ) 1 136,3 kj ml E ( ) 74,8 kj ml 1 C ( ) 211,1 kj ml 1 74,8 kj ml 1
Questã 17. 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 ( ) B ( ) C ( ) D ( ) E ( ) O filament deve ser feit cm um metal de elevad pnt de fusã. O filament deve ser feit cm um metal de elevada pressã de vapr. O filament deve apresentar resistência à passagem de crrente elétrica. O filament deve ser feit cm um metal que nã reaja cm gás cntid n bulb. O filament deve ser feit cm um metal dúctil para permitir a prduçã de fis fins. Questã 18. 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 1 atm, níquel metálic depsitu-se 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. Questã 19. Cnsidere duas reações químicas, mantidas à temperatura e pressã ambientes, descritas pelas equações abaix: I. H (g) + 1 O (g) H O(g) ΙΙ. H (g) + 1 O (g) H O( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 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. Questã 20. 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 2, s prduts frmads serã nitranilina e p nitranilina. D ( ) Se Y representar grup NO 2, prdut frmad será 1,3 dinitrbenzen. E ( ) Se Y representar grup OH, s prduts frmads serã nitrfenl e p nitrfenl.
AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL E O VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO DEVE SER APRESENTADO. Questã 21. Determine valr aprximad d ph n pnt de equivalência, quand se titula 25,0 ml de ácid acétic 0,1000 ml L 1 cm hidróxid de sódi 0,1000 ml L 1. Sabe-se que lg 2 = 0,3 e Ka = 1,8 x 10 5. Questã 22. 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. Questã 23. A nitrglicerina, C 3 H 5 (ONO 2 ) 3 ( ), é um óle dens que detna se aquecid a 218 C 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. Questã 24. 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. Questã 25. 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 cncentrações de A, B e C em funçã d temp. a) Prpnha um mecanism de reaçã para prcess descrit na figura, C D+E indicand a reaçã glbal. b) Indique a etapa lenta d prcess e escreva a lei de velcidade da Caminh da reaçã 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. Questã 26. Dada a fórmula mlecular C 3 H 4 C 2, apresente as fórmulas estruturais ds cmpsts de cadeia aberta que apresentam ismeria gemétrica e dê seus respectivs nmes. Questã 27. Cnsidere que certa sluçã aqusa preparada recentemente cntém nitrats ds seguintes cátins: 2+ 2+ 2+ +. 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: 2+ 2+ Zn / Zn Fe / Fe 2+ 2+ Pb / Pb Cu /Cu + 3+ Ag / Ag Au / Au E = 0,76V E = 0,44V E = 0,13V E = 0,34V E = 0,80V E = 1,40V Energia A+B
Questã 28. 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. CH 6 6OCH3 + HI A+ B CH CH I + Na C + D 3 2 CH CH I + CH CH C C Na E + F 3 2 3 2 Apresente as equações químicas balanceadas e s respectivs prduts. Questã 29. 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 2 ) disslvid, send a temperatura e a pressã deste sistema iguais a 25 C e 1 atm, respectivamente. Admitind-se que a cncentraçã inicial de equilíbri ds íns de cbre (II) na sluçã aqusa é de 10 6 ml L 1 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 Cu 2 O(s) n referid mei líquid cm O 2 (g) disslvid. b) Determine valr numéric da pressã de xigêni, express em atm, a partir d qual Cu 2 O(s) apresenta tendência termdinâmica de sfrer crrsã espntânea n mei descrit acima. Dads: E 2+ = 0,20V; E = 1,23V Cu /Cu O 2 O /H O 2 2 Questã 30. Cbre metálic expst à atmsfera ambiente úmida sfre crrsã, cm frmaçã de cuprita (Cu 2 O) 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 2 ) disslvid. Cnsidere que esse prcediment é realizad nas seguintes cndições: I. Eletrds metálics empregads: catd de platina e and de cbre. II. Área imersa d and: 350,0 cm 2. III. Densidade de crrente aplicada: 10,0 μa cm 2. 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. c) Sabend que a massa específica média da cuprita é igual a 6,0 g cm 3, calcule valr numéric da espessura média, expressa em μm, desse óxid frmad durante a eletrólise.