CNCURS IME 009 30/UT/008 ELITE CURITIBA aprova mais porqu tm qualidad, sridad profissioalismo como lmas. Cofira ossos rsultados comprov porqu tmos mais a ofrcr. ESPCEX 008: 9 aprovados GUILHERME PAPATL CNCEIÇÃ º do Paraá 9º do Brasil BRUN TRENTINI LPES RIBEIR º do Paraá 3º do Brasil 00: 9 aluos covocados o Paraá 006: 9 aluos covocados o Paraá (turma d 0 aluos) 00: 00% d aprovação! AFA 009: aprovados tr os 0 do Paraá (icluido os 3 primiros lugars) Loardo Augusto Si: º lugar acioal º do Paraá 008: 3 aprovados ºs lugars do Paraá m todas as opçõs d carrira 00: 0 dos 4 covocados do Paraá 006: dos 8 covocados do PR, icluido: º Lugar do Paraá (6 do Brasil) m Aviação º Lugar do Paraá (9º do Brasil) m Itdêcia IME 008: 0 aprovados (3 primiros da Ativa, º da Ativa 6 tr os 0 ºs da Rsrva) 00: dos 6 aprovados do Paraá, icluido os 4 mlhors da ativa os 4 mlhors da rsrva 006: s 4 úicos aprovados do Paraá 00: aprovados os 3 úicos covocados do Paraá UFPR 008: 9 aprovados 00: 0% d aprovação a ª fas 006: Lugar m Eg. Mcâica Lugar m Eg. Eltrôica 00: ºLugar Dirito (matutio) ºLugar Rlaçõs Públicas UFTPR Ivro 008: º, º 4º lugars m Eg. Id. Mcâica º º lugars m Eg. Eltrôica / Eltrotécica º lugar m Eg. d Computação rão 008: 3 aprovados 00: aprovados m vários cursos 006: Lugar m Eg. Mcâica Lugar m Eg. Eltrôica 00: 8% d aprovação m Egharia, com dos 8 ºs colocados d Eg. Mcâica. Só o ELITE você cotra: Simulados smaais/quizais; A maior carga horária. Iício das iscriçõs para o xam d bolsas: 4 / / 009 Ralização do xam d bolsas: / / 009 EPCAr 00: 3 dos 4 covocados do Paraá 006: covocados 00: º lugar do Paraá IITA Por 4 aos coscutivos a maior aprovação do Paraá 008: 3 dos 4 aprovados do Paraá 00: s úicos aprovados do PR 006: s 3 úicos aprovados d Curitiba 00: dos 3 aprovados do Paraá EEAR 008: 4 aprovaçõs (ºs lugars dos grupos ) 006: covocados Escola Naval 008: 9 aprovados 00: 0% d aprovação a ª fas 00: 00% d aprovação! www.elitecuritiba.com.br Fo : 303-400 CURS PRÉ ESTIBULAR ELITE CURITIBA - 3 - (4) 303 400 www.litcuritiba.com.br
CNCURS IME 009 30/UT/008 QUÍMICA 0. Sjam as rprstaçõs para cofiguraçõs ltrôicas do Cr (Z4) abaixo. Idtifiqu qual a cofiguração corrta para o stado fudamtal xpliqu por qu as dmais stão rradas. Etão, aplicado a quação d stado para um gás idal, trmos: P RT 0,4 x 0 ((A) (H )) x 0,08 x 300 (A) (H ) 0,30 mol Como a combustão complta da mistura gra,6 g d C, podmos calcular o úmro d mols dss gás: (C ) m/m (C ),6/44 0,40 mol Após a combustão a mistura é rsfriada a o C (300 K) o valor da prssão s rduz a,46 atm, tão: P(fial) x (fial) x R x T,46 x 0 (fial) x 0,08 x 300 (fial),0 mol Trmos as sguits quaçõs: SLUÇÃ DA QUESTÃ 0 Altrativa B D acordo com o pricípio da costrução, a distribuição 6 6 4 ltrôica do 4Cr sria dada por: 4Cr :s s p 3s 3p 4s 3d (altrativa E). Etrtato, a cofiguração mais stávl 6 6 4Cr :s s p 3s 3p 4s 3d (altrativa B) é obtida plo smiprchimto do orbital 3d, uma vz qu a rtirada d um dos létros do orbital 4s cotribui para a dimiuição da rgia potcial do cojuto d létros. A rdução da rgia potcial stá associada ao fato d qu a distribuição com o orbital smi-prchido prmit qu os létros dos orbitais 4s 3d prmaçam todos com o msmo "spi", ou sja, há alihamto d todos com o stido do campo magético xtro, cosqütmt, o paramagtismo do lmto é mais actuado. Dsta forma, a distribuição corrta é a da altrativa B: 6 6 4Cr :s s p 3s 3p 4s 3d. A altrativa E stá icorrta plos motivos aprstados acima, assim como a altrativa D. A altrativa A stá rrada por aprstar mais d um létro com o msmo cojuto d úmros quâticos m visívl violação ao pricípio da xclusão. A altrativa C stá rrada por violar a squêcia corrta d prchimto dos orbitais com a iclusão d létros d msmo "spi" m todos os orbitais do msmo tipo, o caso 3d. Trata-s d um stado xcitado do átomo d Crômio. 0. Uma mistura gasosa d hidrogêio um composto A stá cotida m um rcipit d 0,0 L, sob prssão d 0,4 atm tmpratura d C. Postriormt, adicioa-s ao rcipit a quatidad stquiométrica d oxigêio para a combustão complta da mistura, qu gra,6 g d C. Quado a mistura d produtos é rsfriada a C, o valor da prssão s rduz a,46 atm. A aális lmtar rvlou qu A é formado por carboo hidrogêio. Sab-s, aida, qu o composto A é gasoso a C atm. Cosidrado qu os gass s comportam idalmt, A) dtrmi a fórmula molcular d A as prssõs parciais d A d hidrogêio as codiçõs iiciais do problma; B) sabdo qu A aprsta isomria cis-tra, rprst as possívis struturas dos isômros. H 0, H mol --------- mol (H ) --------- (H ) C H m ( m)/ C m H (A) -----------------------.(A) --- m.(a) 0,4/ ---------------------- 0,40 ---- 0,4m/ (C ) (H ) (fial) (H ) (A) 0,30, tão: 0,40 (H ) 0,4m/,0 (H )0,4m/0,6 (H ) 0,4/ 0,30 Rsolvdo, trmos: 0,4 m 0,4 0,3 0,4(m ) 0,3 m (¾) (4/3)(m ) ou m (3/4) Para m, (icorrto) Para 3 m 3, (icorrto) Para 4 m 4 (corrto) C H m C 4H 8 (Cadia pricipal com quatro carboos, logo é gasoso) A fórmula molcular do hidrocarboto A é C 4H 8. (A) 0,4/ 0,4/4 0, mol (H ) (A) 0,3 (H ) 0,3 0, 0, mol p(a)/p (A)/ p(a)/0,4 0,/0,3 p(a) 0, atm P p(a) p(h ) 0,4 0, p(h ) p(h ) 0,49 atm As prssõs parciais são: Para A: 0, atm Para H : 0,49 atm b) As possívis struturas dos isômros são: SLUÇÃ DA QUESTÃ 0 a) Ats da combustão tmos: (A) (H ) 0 L P 0,4 atm T 300 K CURS PRÉ ESTIBULAR ELITE CURITIBA - 4 - (4) 303 400 www.litcuritiba.com.br
CNCURS IME 009 30/UT/008 03. A pilha rcarrgávl d íqul/cádmio, usada m divrsos quipamtos ltrôicos portátis, costitui-s, basicamt, d um ltrodo mtálico d cádmio, um ltrodo d oxi-hidróxido d íqul (Ni) dpositado sobr um suport d íqul um ltrólito aquoso d hidróxido d potássio, a forma d pasta. Na dscarga da pilha, o cádmio mtálico é cosumido. Uma pilha dss tipo foi rcarrgada compltamt durat 48s, com corrt d A. Pd-s: A) a ração da smi-pilha Ni(s) Ni() (s) a ração global qu ocorrm a dscarga da pilha; B) a massa d Ni xistt a pilha quado a msma stá carrgada. SLUÇÃ DA QUESTÃ 03 A) Ração global da pilha Ni(s) H (l) Cd(s) Ni() (s) Cd() (s) (,3 ) Smi-Ração do cátodo: Ni(s) H (l) - Ni() (s) - (aq) Smi-Ração do âodo: Cd(s) - (aq) Cd() (s) - B) Cálculo da carga: Q i x t Q x 48 Q 960 Coulomb (0, Faraday) A ração é Ni(s) H (l) - Ni() (s) - (aq) Prcbmos qu a rlação tr Ni létros é :. Sabmos qu um Faraday é a carga trasportada por um mol d létros. Para 0, Faraday tmos 0, mol d létros, corrspoddo a 0, mols d Ni. A Massa molar do Ni é d 9 gramas por mol, a massa xistt a pilha é d 9, gramas. 04. A ração d um composto A (m xcsso) com gás bromo sob luz ultraviolta gra pricipalmt os compostos B C. A ração d B C com K m solução alcoólica gra D, o qual rag com HBr, a prsça d próxidos, formado ovamt o composto B. Est último é uma substâcia orgâica acíclica saturada, cuja aális lmtar rvla a prsça apas d átomos d carboo, hidrogêio bromo. Sab-s qu a prssão osmótica d uma solução d 4, g d B m 80 ml d solvt a C é igual a atm. Com bas sts dados, dtrmi as fórmulas struturais dos compostos A, B, C D. SLUÇÃ DA QUESTÃ 04 Esqumatizado a ração tmos: Sobr o composto B tm-s os dados: Prssão osmótica (π) atm. m soluto 4, g. solvt 80 ml 0,8 L T 300K Da osmomtria sabmos qu: π M.R.T.i Como trata-s d uma substâcia orgâica, cosidrmos i. Cosidrmos também qu com a adição d 4, g do soluto m 80 ml da solução o volum praticamt ão s altrou, logo solução 0,8L. Sdo M m soluto / M assa molar. solução. π (m soluto / M assa molar. solução).r.t (4, / M.0,8).0,08.300 M 3g/mol Sabdo qu o composto B tm apas C, H Br, coloqumos a fórmula para o composto B: C xh ybr z z, pois como M Br 80g/mol, só podmos tr st valor. M CxHyBr x y 80 3 x y 43. Como x y dvm sr úmros itiros dv havr o máximo uma rlação C H, caso A sja um alcao (C H, com um H substituído por um BR), vmos qu os úicos valors possívis são x 3 y Fórmula molcular d B C 3H Br Como D HBr a prsça d próxido dá B, vmos qu D é um alco d fórmula C 3H 6 vmos também qu a trada do Br sguirá a rgra d ati-marowioff, trado do H o carboo mos hidrogado o Br o carboo mais hidrogado. Fórmula strutural d B: Fórmula strutural d D: Como A ragido com Br a prsça d luz ultra-violta (ração d radicalização) gra B C, podmos cocluir qu: Fórmula strutural d A: Fórmula strutural d C: 0. A um rator d 6L d capacidad, cotdo L d um líquido ão-volátil uma crta quatidad d um gás irt ãosolúvl, são adicioados dois gass puros isolúvis A B, qu ragm tr si sgudo a ração irrvrsívl A( g) B( g) C( g) Cosidrado qu o rator é matido a 300K durat a ração, qu o istat iicial ão há composto C o rator utilizado os dados da tabla abaixo, dtrmi a prssão total o rator ao térmio da ração. Tmpo ( mi) ( mols ) ( mols ) P ( atm ) A 0 0, 0, 3,0 0, y,9 SLUÇÃ DA QUESTÃ 0 Aalismos os dois istats dados, chamado d I(g) o gás irt. No istat t0 mi, aida ão xist gás C. Da tabla dada, cosidrado C0 0, sgu: 0, 0, 0, (i) total,0 A0 B0 C0 I 0 I0 I 0 No istat, tmos, cosidrado qu a quatidad d gás irt s matém costat: 0, y (ii) total, A B C I C I 0 Subtraido (i) d (ii) mmbro a mmbro tmos qu o itrvalo d tmpo : ( ) ( ) 0, y, y B C I0 I0 C Aplicado a quação d apyro, o msmo itrvalo d tmpo : p R T p y C p R T R T y C p R T T CURS PRÉ ESTIBULAR ELITE CURITIBA - - (4) 303 400 www.litcuritiba.com.br
CNCURS IME 009 30/UT/008 Mas, da tabla tmos p,9 3,0 0,46atm : y C p y C ( 0,46) R T 0,08 300 y 0, mol C Supodo a ração do uciado balacada, a xpctativa sria um msmo cosumo d B qu foi d A, igual a 0, mol (rstado 0, mol d B) uma formação d 0, mol d C. Dsta forma o valor y dvria sr 0, mol. C Daí coclui-s qu C é solúvl o líquido prst. S A é o ragt limitat ou os ragts stão m proporçõs stquiométricas, tão o istat rprsta xatamt o poto médio do avaço da ração, o qu os lva imdiatamt ao rsultado: p0 p fim (,9 3,0) atm 0,46atm Logo: p p 0,46atm p p 0,46 atm (,9 0,46) atm fim fim pfim,3atm Not qu sta aális já lva m cosidração a quatidad d gás cosumidas formadas idpdt do balacamto da quação (a msma proporção da primira mtad do camiho). Também lva m cosidração a quatidad d gás C dissolvida do líquido qu, como é dirtamt proporcioal à prssão parcial d C, também srá o dobro da quatidad dissolvida até a mtad do camiho. 06. ácido orto-hidroxibzóico, mais cohcido como ácido salicílico, é um compot rcomdado por drmatologistas atua a pl ajudado as células a s rovarm mais rapidamt através da sfoliação suprficial, vitado assim qu os poros fiqum obstruídos. Propoha uma rota sitética para a obtção do ácido salicílico a partir do bzo. SLUÇÃ DA QUESTÃ 06 SLUÇÃ I: Na Mg Mg (pó) étr H Mg Mg [ - ] 30 o C C Na Na Na SLUÇÃ II: Na (aq, coc.) CH 3 Al 3 [] alta prssão H Na (aq) H 0. Cosidr a proposta d um procsso para a obtção da cmtita, squmatizada abaixo. Sab-s qu a rgia livr d Gibbs molar stá rlacioada dirtamt com a costat d quilíbrio d uma ração química, coform a sguit quação trmodiâmica: G ração RT IK Dtrmi as fraçõs molars a fas gasosa, a situação d quilíbrio, avali s o procsso é viávl. SLUÇÃ DA QUESTÃ 0 A ração qu ocorr (supostamt) é: 3 F (s) CH 4 (g) F 3C (s) H (g) H H (F 3C) H (CH 4),0 ( 4,0) 99,90 J/mol 99 900 J. mol S S (F 3C) S (H ) 3 S (F) S (CH 4) 04,6 (30,6) 3 (,30) 86,0 9,0 J. mol. K G H T. S 99 900 (98. 9,0) 0 8,40 J. mol Como G > 0, ração drgôica, o procsso ão é viávl. Cálculo d K p: G 0 8,40 l K p 8, RT 8,34. 98 P/ trasformar m logaritmo dcimal dividimos por l log Assim, log 8, K p,4,4,30 Escrvmos log K p como 3 0,6, dtrmiarmos: p,30. K p 4. 0 3. Isto apota para uma ração quas ixistt, p (H ) 0. Na H S 4 Na S 4 CURS PRÉ ESTIBULAR ELITE CURITIBA - 6 - (4) 303 400 www.litcuritiba.com.br
CNCURS IME 009 30/UT/008 Usado o quadro d quilíbrio: Assim, (x) Kp 4x0 x Como x é muito pquo, podmos aproximar: 4x 4 x 0 3 x 3 x 0 3 A fração molar d H é aproximadamt 6 x 0, a fração molar d CH 4 é aproximadamt. 08. Cosidr 00 ml d uma solução tampão aquosa (ph4,0) qu cotém, g d ácido bzóico (K a4,0 x 0 ). A fim d xtrair o ácido dssa solução, utiliza-s o msmo volum d um solvt orgâico imiscívl m água. A mistura é agitada, dixada m rpouso, após a sparação d fass, atig o quilíbrio (K 0,): Na fas orgâica, o ácido bzóico ão s dissocia, mas sofr o sguit procsso dimrização parcial (K d ): Calcul a coctração fial do ácido bzóico a fas aquosa após a xtração dscrita acima. SLUÇÃ DA QUESTÃ 08 m(c H -), g M(C H -) g/mol (C H -),/ 0, mol d ácido bzóico Trmos a sguit quação d ioização do ácido bzóico: C H -(aq) H (aq) C H - - (aq) Ka ([H (aq)][ C H - - (aq)])/[ C H -(aq)] Como o ph 4,0 [H ] 0-4,0 Ka 4,0 x 0 -, trmos: 0-4,0 x [ C H - - (aq)])/[ C H -(aq)] 4,0 x 0 - u sja, 0-4,0 x (C H - - (aq))/(c H -(aq)) 4,0 x 0 - (C H - - (aq)),(c H -(aq)) Do uciado, trmos: K [C H -] org/[c H -] aq ½ Etão: (C H -) org/(c H -) aq ½ (C H -) org (C H -) aq/ Do uciado, também trmos: Kd [(C H -) (org)]/[c H -(org)] K K d d 0 [( CH ), org] [( C H ) org] ( CH), org ( C H ) org ( C H ), org ( C H ) org ( CH), org ( C H ) org ( CH) org ( CH), org Etão: ((C H -) (org)) [(C H -(aq))] Como vimos, (total) 0, mol, logo: 0, (C H -(aq)) (C H - - (aq)) (C H -) org ((C H -) ) 0, (C H (aq)),(c H (aq)) 0,(C H (aq)) [(C H (aq))] 0, 3,(C H -) (aq) 0 ((C H -) (aq)) 0,, cuja raiz é: (C H -) (aq) 0,009 mol [C H -] (aq) (C H -)/ [C H -] (aq) 0,09 mol/l A coctração fial do ácido bzóico ão ioizado é d 0,09 mol/l. 09. Uma amostra d massa g d dtrmiado lmto radioativo 00 zq (mia-vida 3,0 aos) dcai, por mio d uma missão alfa, grado o lmto R (mia-vida 34, aos). Est, por sua vz, mit uma partícula bta, dado origm ao lmto stávl S. Sab-s qu as fraçõs molars dos lmtos Q S são fuçõs do tmpo d dcamimto, xprssas, rspctivamt, por: t t t xq xs od são as costats d vlocidad da primira da sguda ração d dcaimto, rspctivamt. Sabdo qu o máximo d uma fução da forma f(t) at - bt b<a<0, t>0, é obtido qado a at b bt 0, dtrmi a máxima quatidad, m massa, qu é atigida plo lmto R. SLUÇÃ DA QUESTÃ 09 A massa iicial d g corrspod a 0,0 mol d Q. As quaçõs d dcaimto são dadas por: 00 96 Q R ; z α z R β S ; 96 96 z z A soma das quatidads m mols das substâcias Q, R S é costat igual a 0,0 durat todo o procsso. Assim: x Q x R x S x R - x Q - x S x t Q x X X t t S R R t t t t t t t ( ) 0,0 0,03 3( ) CURS PRÉ ESTIBULAR ELITE CURITIBA - - (4) 303 400 www.litcuritiba.com.br
CNCURS IME 009 30/UT/008 Da codição d máximo aprstada o uciado: t t S X R é máximo, tão t t ( ) t l t 3 l ( ) ( 0,03 0,0) Assim, X 3 R,max R,max R,max 0,0 96 3 00l ( l(3 / ) 3l(3 / ) ) 4,44 0 mol ( l(3 / ) ) 3 3l(3 / 3 ) 4,44 0 mol ) ) g / mol 0,0mol 3( l(3 / 3l(3 / ) 4, 0 g Ração F: Alcilação do al bzêico: Ração G: Halogação do al bzêico: Ração H I: Sulfoação do al bzêico: Como o cloro é orto-para dirigt, trmos dois compostos, o H o I. Ração J: ozoólis do al bzêico: 0. Dtrmi as struturas das substâcias idtificadas plas ltras d A a J o squma abaixo: SLUÇÃ DA QUESTÃ 0 Ração A: Alquilação do al bzêico; Ração B: xidação érgica; Ração C: ração com mistura sulfoítrica (adição d grupo itro N ). Como a carboxila é mta-dirigt tmos: Ração D: ração com mistura sulfoítrica (adição d grupo itro N ). Ração E: Hidrogação catalítica: E: NH CURS PRÉ ESTIBULAR ELITE CURITIBA - 8 - (4) 303 400 www.litcuritiba.com.br