Prova De Quimica Ita

Transcript

Acreditamos que o estudo das resoluções de problemas de quimica constitui valioso instrumento para o aprendizado .As provas do ITA desde o ano de 1982 até a prova mais recente,estão resolvidas detalhadamente( questões de quimica inorgânica).Sugerimos que o estudante procure elaborar questões similares a que acaba de estudar,pois essa pratica contribui para a sedimentação do conhecimento adquirido. Ao numerar as questões,mantivemos a numeração original que aparece nas provas,para que as questões possam ser facilmente encontradas na prova original. O vestibular ITA e IME exige um elevado nível de preparação tanto do Professor como do aluno.Aproveitamos este momento para sugerir os livros que devem ser usados no curso de química: Para teoria James E. Brady Fundamentos de química volumes 1 e 2 John C. Kotz Quimica e as reações químicas volumes 1 e 2 Para resoluções de problemas Nelson Santos problemas de Fisico-Quimica Finalmente ,queremos citar um versículo do livro sagrado: Filipenses 4:13 " Tudo posso naquele que me fortalece" Dedico este Trabalho a minha esposa Martha a quem agradeço por ter me ajudado a chegar onde estou. EDILSON AQUINO PROVA DE QUIMICA ITA-82/83 RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE QUIMICA INORGÂNICA PROF EDILSON AQUINO(PROF DE QUIMICA DA UFPA E DO CONVENIO DO IDEAL MILITAR) 1) Amoníaco gasoso pode ser obtido por síntese a partir de reagentes gasosos. Qual das seguintes afirmações relativas à síntese é INCORRETA, considerando que é uma reação exotérmica e reversível? a) A equação química representativa da síntese é: NH3(g) + H2O(g) NH4OH(g). b) Quanto maior a pressão da mistura gasosa, maior a quantidade de amoníaco obtida a partir de determinada massa da mistura reagente, se o equilíbrio for atingido. c) Quanto menor a temperatura da mistura gasosa, maior a quantidade de amoníaco obtida a partir de determinada massa da mistura reagente, se o equilíbrio for atingido. d) Quanto maior a concentração de um reagente, maior a quantidade de amoníaco obtida a partir de determinada massa do outro reagente, se o equilíbrio for atingido. e) É possível converter integralmente em amoníaco uma mistura estequiométrica dos reagentes, se o produto for eliminado do sistema à medida que ele se forma. ALTERNATIVA A A equação química que representa a síntese da Amônia (NH3) é: N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) Portanto a alternativa A é incorreta. Observações: O NH3 pode ser usado no processo de obtenção do ácido nítrico 4 NH3(g) + 5 O2(g) 4 NO(g) + 6 H2O(L) 2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g) 3 NO2(g) + H2O(L) 2 HNO3(aq) + NO(g) Na ultima etapa é usado NO2 em excesso para evitar a obtenção de ácido nitroso (HNO2) O NH3 pode ser usado também na preparação de fertilizantes 2 NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 2) Hidreto de enxofre é subproduto de refinarias de petróleo, quando nestas se faz a dessulfuração dos combustíveis. Esse composto pode ser convertido em ácido sulfúrico através das seguintes etapas: oxidação a enxofre, realizada na refinaria de petróleo; oxidação do enxofre a dióxido de enxofre e deste, sob catálise, a trióxido de enxofre, na fábrica de ácido sulfúrico. Esse procedimento se justifica, entre outros, pelos seguintes fatos: I – Compostos sulfurados, quando presentes nos combustíveis, produzem, por queima, gás sulfídrico que é tóxico. II – A reação de oxidação do hidreto de enxofre a enxofre ocorre nos seguintes dois estágios: 2 H2S + 3 O2 ( 2 H2O + 2 SO2 2 H2S + SO2 ( 2 H2O + 3 S III – Na queima do enxofre com oxigênio verifica-se elevada velocidade de formação do dióxido de enxofre e baixíssima velocidade de formação do trióxido de enxofre. São CERTAS as afirmações: a) apenas I d) apenas II e III b) apenas II e) I, II e III c) apenas III ALTERNATIVA D I) Errado porque a combustão de combustíveis sulfurados produz SO2 entre outros produtos ,onde não se encontra o H2S II) Certo 2 H2S + 3 O2 ( 2 H2O + 2 SO2 2 H2S + SO2 ( 2 H2O + 3 S III) Certo S(s) + O2(g) SO2(g) reação rápida 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) reação lenta Observações: As ligações químicas entre os átomos de Enxofre no S(s) são mais fracas que as ligações químicas entre o S e o O no SO2 devido a ressonância observada na estrutura do dióxido de enxofre,que estabiliza a molécula . 3) Nitrogênio e oxigênio coexistem no ar atmosférico, apesar de poderem combinar-se em várias proporções, formando vários óxidos. Um desses óxidos ocorre na água da chuva, acompanhada de relâmpagos, na forma de ácido nítrico cuja concentração é tão baixa que praticamente não influencia no valor do pH. Qual das afirmações abaixo é FALSA? a) A reação do nitrogênio com oxigênio, formando NO, é extremamente lenta nas condições ambientes. b) A oxidação do NO a NO2 pelo oxigênio atmosférico é extremamente rápida nas condições ambientes c) Além de NO e NO2 o nitrogênio forma óxidos com números de oxidação +1, +3 e +5 que, no entanto, não resultam diretamente da reação entre os elementos. d) Ácido nítrico forma-se na água da chuva graças à reação desta com o NO formado pela ação do relâmpago no ar atmosférico. e) O NO2 dissolvido em água também fornece ácido nítrico. ALTERNATIVA D Os óxidos neutros são NO , CO e N2O. Estes óxidos não reagem com a água ,nem com bases ,nem com ácidos.A reação que forma o acido nítrico na água da chuva é 2 NO2(g) + H2O(L) HNO3(g) + HNO2(g) 04 – Num copo contendo 200 cm3 de solução 0,400 molar de NaCl em água ,são introduzidos dois eletrodos.Um é uma chapa de platina e o outro é uma chapa de prata.Ligando os dois eletrodos a um gerador elétrico nota-se o seguinte : I) – da platina se desprende hidrogênio gasoso, de acordo com : 2 H2O(solução) + 2 e- H2(g) + 2 OH- (g) II) – sobre a prata se deposita AgCl insolúvel de acordo com: Ag(s) + Cl-(solução) AgCl (s) + 1 e- Assinale a única alternativa FALSA. a) II corresponde auma oxidação b) II ocorre no anodo c) II ocorre no eletrodo ligado ao pólo negativo do gerador d) Na solução os anions migram do cátodo para o anodo e) Apesar da eletrolise, o total de número de anions dissolvidos permanece constante ALTERNATIVA C II) ocorre no eletrodo ligado ao pólo positivo do gerador (catodo) que corresponde ao anodo da eletrolise (eletrodo positivo da eletrolise ) observação: Consideremos que a corrente elétrica que circula pela célula eletrolítica seja 0,500A.Quantos minutos o circuito precisa para produzir 0,040 mols de OH-? No catodo sempre ocorre a redução (eletrodo de Pt) e no anodo sempre ocorre a oxidação(eletrodo de Ag) 2 H2O(solução) + 2 e- H2(g) + 2 OH- (g) 5) Temos três soluções de açúcar em água (1, 2 e 3). As soluções 1 e 3 são postas em copos distintos. Com a solução 2 enchemos dois saquinhos de celofane em forma de envoltório de salsicha. Os saquinhos são suspensos por um fio, nos dois copos, conforme esquema abaixo. Os saquinhos não "vazar", todavia seu conteúdo muda de volume conforme assinalado no desenho. Em face das observações acima foram feitas as seguintes afirmações: I – A pressão de vapor da água nas soluções acima cresce na seqüência 1, 2 e 3. II – A temperatura de início de solidificação no resfriamento decresce na seqüência 1, 2 e 3. III – A temperatura de início de ebulição no aquecimento cresce na seqüência 1, 2 e 3. São CERTAS as afirmações: a) apenas I d) nenhuma b) apenas II e) todas c) apenas III ALTERNATIVA A Todos os processos espontâneos ocorrem sempre do maior para o menor potencial.Portanto, o solvente sempre vai se mover do lado de maior pressão de vapor para o lado de menor pressão de vapor.Se o saquinho murcha , a pressão de vapor em(2) é maior do que a pressão de vapor em (1).Quando saquinho enche, a pressão de vapor em (3) é maior do que a pressão de vapor em (2) , o que nos leva a concluir que a afirmativa I está correta Os efeitos coligativos observados em uma solução são: abaixamento da pressão de vapor,abaixamento da temperatura de congelação e elevação da temperatura de ebulição. Portanto,a observação feita em relação a pressão de vapor deve ser análoga ao que vai ser observado para a temperatura de congelação,logo II está errado A observação feita para a pressão de vapor deve ser exatamente o inverso do deve ser observado para a temperatura de ebulição,logo III está errado. 6) Sabendo que as constantes de produto de solubilidade a 250C para Mg(OH)2 e Ca(OH)2 são ,respectivamente,1,8x10-11 e 1,3x10-6,chega-se a conclusão que: I – Ca(OH)2 é mais solúvel em água que o Mg(OH)2 II – A solubilidade do Ca(OH)2 em água é 7x10-3 mol/L III – Ca(OH)2 é um eletrolito mais forte do que Mg(OH)2 IV – O pH da solução aquosa saturada de Mg(OH)2 é maior do que o da solução aquosa saturada de Ca(OH)2 Das conclusões acima estão corretas apenas: a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e IV e) III e IV ALTERNATIVA A Determinação da solubilidade do Mg(OH)2 Mg(OH)2 (s) Mg+2 (aq) + 2 OH-(aq) s 2s onde s é a solubilidade da base no meio aquoso Kps = [Mg+2][OH-]2 1,8x10-11 = s x (2s)2 donde 4s3 = 1,8x10-11 donde s = 1,7x10-4 mol/L Determinação da solubilidade do Ca(OH)2 Ca(OH)2 (s) Ca+2(aq) + 2 OH- (aq) s 2s Kps = [Ca+2][OH-]2 1,3X10-6 = s x ( 2s)2 donde 4s3 = 1,3x10-6 donde s = 7x10-3 mol/L Portanto, II está CORRETO O hidróxido de cálcio é mais solúvel em água que o hidróxido de magnésio e ,portanto, I está CORRETO Determinação do pOH da solução saturada de Mg(OH)2 Determinação do pOH da solução saturada de Ca(OH)2 Quanto menor o pOH ,mais básico se torna a solução,portanto , a solução saturada de hidroxido de cálcio é mais básica do que a solução saturada de hidroxido de magnésio. 7) Considere as substâncias: I – CH3COOK IV – KHCO3 II – NH3 V – KHSO4 III – KNO3 VI – K2CO3 Quais são as que produzem soluções alcalinas (pH > 7), quando dissolvidas em água? a) apenas II e VI b) apenas II, VI, V e VI c) apenas I, II, III e VI d) apenas I, II, IV e VI e) apenas I, III, IV e V ALTERNATIVA D I – CH3COOK é um sal proveniente de ácido fraco e base forte e portanto, a solução deste sal tem pH > 7 II – NH3(g) + H2O(L) NH4OH (aq) NH4(aq) + OH-(aq) A reação libera OH- ,logo o pH>7 III – KNO3 é um sal que se origina de um acido forte e de base forte,logo pH =7 IV - KHCO3 é um sal proveniente de uma base forte,embora libere íons H+ ,a quantidade liberada é pequena porque o ácido carbônico é um ácido fraco.Portanto, o pH >7 V – KHSO4 é um sal proveniente de um ácido forte e de base forte e libera íons H+ .Portanto a solução do sal tem pH <7 8) Dispondo-se de solução aquosa 0,1 M dos reagentes citados abaixo e de AgC( sólido, são realizadas as seguintes experiências: I – junta-se Ca(CH3COO)2 com HC(. II – junta-se H2O2 com NaI. III – junta-se NH4C( com KOH. IV – junta-se Ba(NO3)2 com Na2SO4. V – junta-se NH4OH com AgC(. VI – junta-se Fe(NO3)3 com KSCN. VII – junta-se NaC( com AgC(. Como conseqüência de reações químicas é CORRETO esperar que: a) ocorra desprendimento de gás em I e III. b) ocorra aparecimento de precipitado em IV e VI. c) ocorra mudança de cor em II e VI. d) ocorra dissolução de sólido em V e VII. e) não ocorra desprendimento de gás nem mudança de cor em I e II. ALTERNATIVA C II – H2O2(aq) + 2 NaI(aq) 2 NaOH (aq) + I2(s) Incolor incolor amarelo castanho VI – Fe(NO3)3(aq) + KSCN(aq) KNO3(aq) + FeSCN(NO3)2(aq) Castanho vermelho Observações: I – Ca(CH3COO)2 (aq) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + 2 CH3COOH(aq) III – NH4Cl(aq) + KOH(aq) NH3(g) + KCl(aq) + H2O(L) IV – Ba(NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) BaSO4(aq) + 2 NaNO3(aq) As questões 9 e 10 se referem ao seguinte: Uma dupla de alunos durante uma aula prática de química recebeu dois balões volumétricos de 1,00 litro.Um dos balões,rotulado de balão A,continha 10,0 gramas de NaCl sólido e o outro,rotulado de balão B,que continha 10 gramas de PbSO4 sólido. Seguindo instruções,inicialmente,os alunos colocaram instruções,inicialmente,os alunos colocaram 0,5 litros de água destilada a cada um dos balões e os agitaram vigorosamente durante alguns minutos.Posteriormente o volume de cada um dos balões foi completado com água destilada até a marca de 1 litro e os balões foram novamente agitados por alguns minutos 9) Com relação à experiência realizada, um dos alunos da dupla fez as seguintes afirmações: I – no balão A inicialmente foi obtida uma solução aquosa de NaC(, que posteriormente foi diluída. II – no balão B inicialmente o PbSO4 sólido foi diluído com água, porém ainda restou parte do sólido que não se dissolveu. III – após o término da experiência o balão A continha uma solução (10, 0/58, 5) molar em NaC( e o balão B continha uma solução (10, 0/303, 3) molar em PbSO4. IV – a solução do balão A não é saturada e a solução do balão B é saturada. Das afirmações feitas estão CERTAS: a) apenas I e II d) apenas III e IV b) apenas I e III e) apenas I, III e IV c) apenas I e IV ALTERNATIVA C I – CORRETO – Sendo o NaCl um sal muito solúvel,inicialmente foi obtido uma solução insaturada e,posteriormente,ao completar o volume do balão com água destilada, a solução foi diluída. II – ERRADO – O termo diluído aplica-se apenas a soluções e não pode ser usado para para uma substancia sólida.A substância sólida foi dissolvida e não diluída. III- ERRADO – O número de mols adicionado em cada balão é: Enquanto o cloreto de sódio dissolve completamente dando 1 litro de solução (10/58,5)mol/L,o sulfato de chumbo II que é pouco solúvel no meio aquoso(praticamente insolúvel ),não dissolve (10/303,3) mols completamente, e teremos uma solução saturada com corpo de fundo. IV – CORRETO – A solução de cloreto de sódio é insaturada e a solução de sulfato de chumbo II é saturada com presença de corpo de fundo. 10) Ainda com relação à experiência realizada, o outro componente da dupla fez as seguintes afirmações: I – A solução A contém íons Na+(aq) e C(-(aq) e a solução B contém íons Pb2+(aq) e SO2-4(aq) porque tanto o NaC( como o PbSO4 são substâncias iônicas. II – Tanto o NaC((s) como o PbSO4(s) são dissociados ionicamente pela água, porém a dissociação do PbSO4 é somente parcial, porque ele é um eletrólito fraco. III – A condutividade elétrica da solução B deve ser maior do que a da solução A porque os íons resultantes da dissociação do PbSO4 são duplamente carregados. IV – A dissolução-dissociação que ocorre no balão A pode ser descrita pela equação e a que ocorre no balão B pela equação . Das afirmações feitas estão CERTAS: a) apenas I e II d) apenas III e IV b) apenas I e III e) apenas I, III e IV c) apenas I e IV ALTERNATIVA C I – CORRETA – O cloreto de sódio e o sulfato de chumbo II são substâncias iônicas e quando dissolvidos em água devem sofre dissociação iônica produzindo os íons Na+(aq) ,Cl-(aq),Pb+2(aq) e SO4-2(aq). II – ERRADO – Tanto o cloreto de sódio como o sulfato de chumbo II são eletrólitos fortes e portanto estão muito dissociados no meio aquoso. III – ERRADO – A condutividade da solução aumenta com o aumento da concentração dos íons 11) Num equipamento adequado para permitir adição de solução, assim como coleta e medida de volume de gases, fez-se seguinte experiência:Após colocar neste equipamento 100 cm3 de uma solução aquosa contendo 1,06 g de carbonato de sódio por litro de solução, adiciona-se um excesso de solução de ácido clorídrico. Admitindo que, nesta experiência, todo o gás que pudesse ser produzido pela reação entre as duas soluções foi de fato coletado, qual o volume medido, em cm3, sabendo-se que a experiência foi realizada na temperatura de 27°C e pressão de 750 mmHg? a) 0,10 x 22,4 d) 0,20 x 62,3 b) 1,10 x 24,9 e) 0,40 x 62,3 c) 100 x 0,0827 ALTERNATIVA E Na2CO3 + 2 HCl 2 NaCl + H2O + CO2 Em 1 litro de solução de carbonato de sódio,temos 1,06g de sal dissolvido,logo, em 100cm3 teremos 0,106g. O número de mols do sal pode ser calculado: De acordo com a equação acima, 1 mol de carbonato de sódio produz 1 mol de CO2, portanto 0,001 mols de sal forma 0,001 mols de CO2. Usando a equação de Clapeyron PV = n RT ,podemos escrever: 12) Em julho deste ano os jornais noticiaram que 50 moradores de um bairro de Campinas, SP, ficavam intoxicados por um gás que emanava de uma fábrica, onde ácido muriático havia sido bombeado indevidamente para um tanque contendo hipoclorito de sódio. Qual das afirmações seguintes é CERTA? a) ácido muriático é um outro nome que designa o ácido sulfúrico. b) o gás tóxico mencionado na notícia é o ácido hipocloroso. c) a reação entre ácido muriático e hipoclorito de sódio pode ser representada pela equação C(O- + C(- + 2H+ C(2 + H2O. d) o hipoclorito de sódio, contido no tanque da fábrica, poderia ser destinado ao uso em piscinas, para dar uma coloração azulada à água. e) o gás tóxico mencionado na notícia é o anidrido sulfuroso. ALTERNATIVA C Ácido muriático é o outro nome dado ao ácido cloridrico comercial.O hipoclorito de sódio(NaClO)pode ser usado em pisicinas como antisséptico,mas não dá coloração azul á agua. O gás tóxico é o gás cloro ( Cl2) que se forma atraves da reação: ClO-(aq) + Cl-(aq) + 2 H+(aq) Cl2(g) + H2O(L) 15) Ensaios qualitativos mostraram que um certo composto, constituído apenas de carbono, hidrogênio e nitrogênio, é uma monoamina primária (R – NH2). Verificou-se que 0,229 g do hidrocloreto (R – NH2.HC() dessa amina, ao reagir completamente com a quantidade necessária e suficiente de nitrato de prata, forneceu 0,300 g de cloreto de prata. Portanto o grupo R da amina deve ser: a) CH3 b) C2H5 c) C3H7 d) C4H9 e) C5H11 ALTERNATIVA D R – NH2(aq) + HCl(aq) [R – NH3+][Cl-](aq) [R – NH3+][Cl-](aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + [R – NH3+][NO3-](aq) A reação mostra que 1 mol de [R – NH3+][Cl-] reage exatamente com 1 mol de AgCl,portanto,o número de mols de [R – NH3+][Cl-] é tambem 0,002.Podemos determinar a massa molar de [R – NH3+][Cl-] : Determinação do radical R [R – NH3+][Cl-] C(n) + H(2n+1) +17 + 35,5 = 109,5 12 x n + 1 (2n+1) +17 + 35,5 = 109,5 donde n = 4 O grupamento R é o C4H9 16) Considere as seguintes substancias: NaC(, MgC(2, A(C(3, SiC(4, PC(3, SC(2, C(2. A respeito delas são feitas as seguintes afirmações: I – o caráter covalente das substâncias aumenta da esquerda para a direita. II – no NaC( e no MgC(2 o diâmetro do cloro é maior do que no SiC(4 e no SC(2. III – no princípio, deve-se esperar que as temperaturas de fusão das substâncias diminuam da esquerda par a direita. IV – no SiC(4 o silício possui quatro orbitais de hibridação sp3. Dessas afirmações estão ERRADAS: a) apenas I e III d) apenas II b) apenas II e IV e) nenhuma das afirmações c) apenas III está errada. ALTERNATIVA E Quanto menor a diferença de eletronegatividade entre o metal e o não metal maior será o caráter covalente da substância.Portanto,I está CORRETO II está CORRETO porque para o mesmo elemento, o diâmetro do anion sempre é maior do que o diâmetro do átomo neutro. III está CORRETO porque o ponto de fusão aumenta com o aumento do caráter iônico e diminui na medida que aumenta o caráter covalente IV está CORRETO porque o Silicio na tabela periódica está na mesma família do carbono.Portanto, Carbono e Silicio formando compostos com 4 ligantes apresentam hibridação do tipo sp3 e a geometria é tetraédrica, por exemplo,Metano (CH4) e o Silicano (SiH4). Em analogia,a geometria do SiCl4 é tetraédrica e a hibridação do Si é sp3 17) Abaixo é esboçado um aparelho de Kipp. Ele foi projetado para: a) lavar e secar gases com auxílio de sólidos. b) lavar e secar gases com auxílio de líquidos. c) obter gases por reações de craqueamento térmico. d) obter gases por reação entre líquidos. e) obter gases por reação entre sólidos e líquidos ALTERNATIVA E O aparelho de Kipp foi projetado para reações entre sólidos e liquidos, com finalidade de obter produto gasoso.O sólido é colocado no compartimento t e o liquido é colocado no recipiente a.O gás é obtido no compartimento t e na medida que se forma expulsa liquido para o recipiente c. Exemplo FeS(s) + 2 HCl(aq) FeCl2(aq) + H2S(g) FeS é colocado em t , o HCl é colocado em a e o H2S é obtido em t , expulsando liquido para o recipiente c. 18) Qual das reações abaixo constitui um método simples e barato para obter, rapidamente, pequenas quantidades de H2(g) no laboratório? a) juntar potássio com água. b) juntar Zn(s) com HC((aq). c) misturar NH3(aq) com HC((aq). d) eletrolisar CuSO4(aq) com elétrodos de Pt. e) aquecer C2H6 ALTERNATIVA B Um método prático consiste na reação : Zn(s) + 2 HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g) 19) Nitrogênio gasoso, inicialmente na temperatura ambiente, é passado por um tubo mantido num forno. A vazão do gás é tão baixa que a pressão na saída (quente) é praticamente igual à da entrada (frio). Chamemos as vazões do gás (cm3/s) na entrada de v1 e na saída de v2. A densidade do gás (g/cm3) na entrada é designada por d1 e na saída por d2. Nas condições acima teremos que: a) v1 < v2; d1 < d2 d) v1 > v2; d1 > d2 b) v1 < v2; d1 > d2 e) v1 = v2; d1 = d2 c) v1 > v2; d1 < d2 ALTERNATIVA B A densidade de um gás é calculada pela equação: O texto diz que a pressão se mantém praticamente constante,logo a densidade vai depender somente do inverso da temperatura. Temos que T2 > T1 logo d1 > d2 A lei de Graham nos mostra que Portanto, se d1 > d2 teremos v2 > v1 20) Um copo de 100 cm3 contém inicialmente 20,0 cm3 (V0) de uma solução 0,20 molar de NaC( em água. Com o auxílio de uma bureta se adiciona gradualmente um volume crescente (Vb) de uma solução 0,40 molar de NaNO3 em água. A concentração dos íons de sódio ([Na+] em mol/() no copo irá variar em função de Vb (em cm3) de acordo com qual dos gráficos abaixo? a) b) c) ALTERNATIVA A Considerando a mistura das duas soluções,podemos escrever NaCl NaNO3 MISTURA V1 = 20 cm3 V2 = 20 cm3 V = 40 cm3 M1 = 0,20 M2 = 0,40 [Na+] = ? V1 M1 + V2 M2 = V [Na+] 20 x 0,20 + 20 x 0,40 = 40 [Na+] donde [Na+] = 0,30 Se repetirmos o cálculo considerando o volume adicionado de NaNO3 V2 = 40 cm3 encontraremos [Na+] = 0,33, o que permite obter a seguinte tabela V2 (cm3) 0 20 40 60 [Na+] 0,20 0,30 0,33 0,35 A tabela mostra que a diferença entre os valores de [Na+] é cada vez menor e a tendência é se tornar constante,portanto o melhor gráfico para representar os dados da tabela é o gráfico da alternativa a PROVA DE QUIMICA ITA-83/84 RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE QUIMICA INORGÂNICA PROF EDILSON AQUINO(PROF DE QUIMICA DA UFPA E DO CONVENIO DO IDEAL MILITAR) 1 – A observação experimental de que 1,00 g de oxigênio pode combinar seja com 12,53 g de mercúrio, seja com 25,06 g de mercúrio, foi generalizada por : a) Lavoisier, na lei da conservação das massas. b) Guldberg e Waage, na lei da ação das massas. c) Proust, na lei das proporções definidas. d) Dalton, na lei das proporções múltiplas. e) Richter e Wenzel, na lei das proporções recíprocas. ALTERNATIVA D A observação experimental mencionada na questão foi feita por Dalton e está de acordo com a lei das proporções múltiplas e definidas que pode ser enunciada da seguinte maneira:"Se dois elementos se combinam para formar mais de um composto,devem fazê-lo guardando entre si uma proporção de números inteiros e pequenos" No primeiro óxido temos 1,00g de oxigênio + 12,53g de mercúrio No segundo óxido temos: 1,00g de oxigênio + 25,06g de mercúrio 12,53 / 25,06 = ½ Observação A lei de Lavoisier ou lei de conservação das massas afirma que em processos químicos , a soma das massas dos reagentes deve ser igual a soma das massas dos produtos, logo a alternativa está errada. 2 – Assinale qual das seguintes afirmações é FALSA a respeito de um átomo neutro cuja configuração eletrônica é 1 s2 2 s2 2 p5 3 s1 . a) O átomo não está na configuração mais estável. b) O átomo emite radiação eletromagnética ao passar a 1 s2 2 s2 2 p6 . c) O átomo deve receber energia para passar a 1 s2 2 s2 2 p6 . d) Os orbitais 1 s e 2 s estão completos. e) Trata-se de um gás, a 250 C e 1 atm . ALTERNATIVA C Quando a configuração eletrônica do átomo passar a ser 1s2 2s22p6 o elétron 3s1 estará regressando ao segundo nível de energia e a configuração se torna mais estável .Saltos eletrônicos de regresso a níveis de energias mais internos,liberam energia em forma de radiação eletromgnética. 3 – 1.000 cm3 de solução aquosa de HCl 5,0 N devem ser obtidos utilizando- se apenas duas soluções de HCl, respectivamente 3,0 N e 6,0 N. Admitindo- se que os volumes se somem, devem ser misturados : a) 444 cm3 de HCl 3,0 N com 556 cm3 de HCl 6,0 N. b) 429 cm3 de HCl 3,0 N com 571 cm3 de HCl 6,0 N. c) 375 cm3 de HCl 3,0 N com 625 cm3 de HCl 6,0 N. d) 333 cm3 de HCl 3,0 N com 667 cm3 de HCl 6,0 N. e) 222 cm3 de HCl 3,0 N com 778 cm3 de HCl 6,0 N. ALTERNATIVA D A questão pode ser esquematizada como é mostrado abaixo Vf =1000 cm3 Nf = 5,0N V1 N1 + V2 N2 = Vf Nf 3 V1 + 6 V2 = 1000 x 5 donde 3 V1 + 6 V2 = 5000 Porém, V1 + V2 = 1000 Resolvendo o sistema formado pelas duas equações podemos determinar os valores de V1 e V2 V1 = 333 cm3 V2 = 667 cm3 4 – Num saco plástico de paredes flexíveis, construído com filme de polietileno, são introduzidos 8,0 lits de hélio e 2,0 litros de metano, medidos nas condições normais de temperatura e pressão. Este saco está num laboratório onde a temperatura é 250 C e a pressão e 700 mm Hg. Com relação a esta mistura, nas condições do laboratório, assinale a única afirmação FALSA : a) A fração molar de metano na mistura é 0,20. b) A concentração de metano na mistura é 20% (V). c) A pressão parcial de metano na mistura é 140 mm Hg. d) A concentração de metano na mistura é 50% (massa). e) A concentração de metano na mistura é 3,2 g CH4 / 22,4 lit mistura. ALTERNATIVA E Os gases estão inicialmente nas CNTP.Podemos calcular o número de mols de cada componente na mistura Podemos calcular a fração molar de cada gás na mistura As frações molares indicam que as concentrações em volume dos gases na mistura: 20% em volume de CH4 e 80% em volume de He O enunciado fornece dados que permitem calcular o volume do recipiente on está a mistura P V = n RT Determinação da massa de CH4 no volume de 22,4 L de mistura 0,089 mols de metano está contido no volume de 11,82L de mistura,logo em 22,4 L de mistura quantos mols de metano teremos? A massa de Metano corresponde é dada por m(CH4) = n x mol = 0,167 x 16g = 2,672g e a concentração será 2,672/22,4L de mistura Observação Poderiamos calcular a massa de He ,para termos a massa da mistura em 22,4 L 0,357 mols ---------------------------------------- 11,93 L x ---------------------------------------- 22,4 L x = 0,670 mols m(He) = n x mol = 0,670 x 4g = 2,68g e a concentração será 2,68g/22,4L A concentração em massa de Metano na mistura será % (CH4) = massa de Metano / massa da mistura = 2,672g / 5,352 =49,9% em massa aproximadamente 50% em massa. Poderiamos calcular a pressão parcial dos gases na mistura P(CH4) = X(CH4) x Pt = 0,2 x 700 = 140 mm Hg P(He) = X(He) x Pt = 0,8 x 700 = 560 mm Hg 5 – A respeito das substâncias CO2, (NH4)2SO4, Na2SO4 e CH3(CH2)10 COONa são feitas as afirmações : I – O pH de uma amostra de água não é alterada pela dissolução de Na2SO4 . II – A dissolução de CO2 e de (NH4 )2SO4 em água produz soluções ácidas. III – A dissolução de CH3(CH2)10COONa em água produz soluções alcalinas. Das afirmações feitas está(ão) CERTA(S) : a) apenas I. c) apenas III. e) todas. b) apenas II. d) apenas I e II. ALTERNATIVA E I – CORRETO – O sulfato de sódio é um sal proveniente de acido forte(acido sulfúrico) e base forte(hidróxido de sódio) ,portanto, a solução aquosa desse sal tem pH é 7 II – CORRETO – O dióxido de carbono reage com a água produzindo o ácido carbônico que sofre ionização liberando íons H+.Portanto a solução tem pH < 7 CO2(g) + H2O(L) H2CO3(aq) H+(aq) + HCO3-(aq) O sulfato de amônio é um sal proveniente de uma base fraca (hidróxido de amônio ) e de um acido forte(acido sulfúrico) ,portanto, a solução aquosa desse sal tem pH<7 A dissolução de CO2 e de (NH4 )2SO4 em água produz uma solução de pH <7. III – CORRETO – Neste caso haverá hidrolise do sal liberando íons OH- e o pH da solução será maior que 7 CH3(CH2)10COONa (s) + H2O(L) CH3(CH2)10COOH (s) + Na+(aq) + OH-(aq) 6 – 10,0 g de um óleo combustível foram queimados completamente e os produtos gasosos da combustão foram borbulhados através de 100 cm3 de uma solução 0,20 molar de Iodo. Terminada a combustão verificou-se que a concentração do iodo na solução absorvedora diminuiu 0,050 molar. Admitindo-se que o consumo de iodo, da solução absorvedora, foi devido exclusivamente ao dióxido de enxofre que reduz iodo segundo a equação (não balanceada) a SO2 + bH2O + c l2 ( d I- + e SO4-2 + f H+ e sabendo-se que dióxido de enxofre é produzido pela oxidação de compostos de enxofre presentes no combustível, a % em massa de enxofre no óleo combustível ensaiado é : a) 1,6. b) 2,4. c) 3,2. d) 4,8. e) 6,4. ALTERNATIVA D O enunciado mostra uma reação iônica não balanceada.Começaremos a resolução fazendo o balanceamento desta equação pelo método íon-elétron SO2 SO4-2 SO2 + 2 H2O SO4-2 SO2 + 2 H2O SO4-2 + 4 H+ SO2 + 2 H2O SO4-2 + 4 H+ + 2 e- (oxidação) I2 I- I2 2 I- I2 + 2 e- 2 I- (redução) Equação global SO2 + 2 H2O + l2 ( 2 I- + SO4-2 + 4 H+ Determinação do número de mols iniciais na solução de Iodo n(iniciais) = M x V = 0,20 x 0,10 = 0,02 Determinação do número de mols final na solução de Iodo n(final) = M xV = 0,05 x 0,10 = 0,005 Determinação do número de mols de Iodo que reagiu n(reagiu) = n(iniciais) – n( final) = 0,02 – 0,005 =0,015 A reação mostra que 1 mol de Iodo reage estequiometricamente com 1 mol de SO2.Podemos calcular a massa de SO2 consumida na reação n(I2) = n(SO2) = 0,015 m(SO2) = n x mol = 0,015 x 64g =0,96g Determinação da massa de Enxofre correspondente 1 S -------------------------- 1 SO2 32g--------------------------- 64g x ----------------------- 0,960g x = 0,48 g de S Determinação da % de S no combustível 10g ---------------------------- 100% 0,48 g -------------------------- y y = 4,8% de S 7 – Num copo contendo solução aquosa 0,100 molar de CuSO4 são introduzidas duas chapas de cobre de um mesmo lote. Uma das chapas (X) é ligada ao pólo positivo de uma bateria; a outra chapa (Y) é ligada ao pólo negativo da mesma bateria. Durante a eletrólise não se observa desprendimento gasoso. Assinale a única afirmação FALSA. a) A massa da chapa X aumenta com o prosseguimento da eletrólise. b) Sobre a chapa Y ocorre a reação Cu+2(aq) + 2 e- ( Cu ( c ). c) A concentração de Cu+2 em solução não se altera com a eletrólise. d) Para a chapa X migram os íons sulfato porque ela é ânodo. e) A massa de cobre que se deposita numa das chapas é proporcional à corrente drenada da bateria. ALTERNATIVA A Para entender como essa eletrolise ocorre ,faremos uma esquematização e poderemos ter uma melhor visualização do problema Na tira de cobre ligada ao terminal negativo (Y) ocorre deposição de cobre metálico proporcional à corrente drenada da bateria, e no outro eletrodo (X) o cobre metálico a oxidado a Cu+2 . Se o anodio(anado) de uma cela deste tipo é feito de cobre impuro {99%}é possível depositar no catódio(catodo) cobre de 99,98% de pureza. Isto justifica aplicação em larga escala deste processo de refinação eletrolítica,na preparação de grandes quantidades de metais puros. 8 – A dissolução de um sólido iônico em uma certa quantidade de água faz com que, em relação à água pura e nas mesmas condições de temperatura e pressão, a solução apresente : I – pressão osmótica menor. II – pressão de vapor menor. III – temperatura de inicio de fusão menor. IV – temperatura de inicio de ebulição menor. V – densidade maior. Das afirmações estão CERTAS : a) apenas I, II e V. b) apenas II, III e IV. c) apenas II, III e V. d) apenas I, II, III e V. e) apenas I, II, IV e V. ALTERNATIVA C A dissolução de um soluto não volátil (soluto iônico ) na água provoca o aparecimento de uma pressão denominada de pressão osmótica,uma diminuição da pressão de vapor da água ,uma diminuição da temperatura de solidificação da água e aumento da temperatura de ebulição.A densidade da solução é sempre maior do que a densidade do solvente puro,logo,concluímos que II,III e V estão CORRETOS 9 – Na composição de certo composto gasoso entram os elementos X e Y e sua fórmula poderá ser XY3 ou X2Y6. Só se poderá decidir entre uma e outra fórmula do composto se : a) for feita uma análise elementar mais precisa do composto. b) for determinada a densidade do composto em temperatura e pressão conhecidas. c) forem conhecidos os pesos atômicos de X e Y com maior precisão. d) for determinada a solubilidade do composto gasoso em benzeno. e) Impossível decidir por meio de qualquer das experiências acima. ALTERNATIVA B X e Y são compostos gasosos ,logo se a temperatura e a pressão forem conhecidas, através da equação d = PM / RT M pode ser determinado o que permite deduzir a formula correta do composto. 10 – Das equações abaixo I – 4 HCl + O2 ( 2 H2O + Cl2 II – HCOOH ( H2O + CO III – CO + H2O ( CO2 + H2 IV – 2 H2O2 ( 2 H2O + O2 V - NH4Cl ( HCl + NH3 As que representam reações de oxido-redução são : a) apenas I, II e IV. b) apenas I, III e IV. c) apenas II, III e IV. d) apenas II, III e V. e) todas as cinco equações. ALTERNATIVA B Nas reações de óxido-redução há variação no Nox dos elementos na reação.Portanto, a resposta se torna obvia ; I , III e IV 11 – No processo de Mond de purificação do níquel, o metal impuro é tratado com CO segundo a equação Ni ( Ni( CO )4 O volume de ( CO ) medido nas CNTP, necessário para purificar 0,500 g de níquel contendo 25% de impurezas inertes será. a) ( 22,4 . 0,25 . 0,500 / 58,7 ) litros. b) ( 22,4 . 4 . 0,500 . 58,7 ) litros. c) ( 22,4 . 4 . 0,500 / 0,75 . 58,7 ) litros. d) ( 22,4 . 0,75 . 0,500 / 58,7 ) litros. e) ( 22,4 . 4 . 1,5 . 58,7 ) litros. NÃO HÁ ALTERNATIVA CORRETA!!! A equação balanceada para o processo é Ni + 4 CO Ni(CO)4 Càlculo do número de mols de Ni que reage n = m / mol = 0,500 x 0,75 / 58,7 Determinação do volume de CO2 nas CNTP 1 mol de Ni ---------------------------- 4 x 22,4 L de CO2 0,500 x 0,75 / 58,7 -------------------- x x = 0,500 x 0,75 x 4 x 22,4 / 58,7 As questões 12 e 13 se referem a seguinte experiência: Na temperatura de 250C adiciona-se cloreto de chumbo sólido a um certo volume de água e agita-se a mistura durante varias horas .Observa-se ,no fim, que no fundo do recipiente resta uma certa quantidade de cloreto de chumbo não dissolvido e o liquido sobrenadante é incolor e transparente 12 – Com relação a experiência descrita fazem-se as seguintes afirmações: I – A solubilidade, em água, do cloreto de chumbo finamente subdividido é maior do que a do cloreto de chumbo em forma de grandes cristais compactos. II – O estado final da mistura pode ser representado pela equação: PbCl2( C ) Pb+2(aq) + 2 Cl-(aq) . III – Se após varias horas de agitação ainda resta cloreto de chumbo não dissolvido, deve-se concluir que a dissolução desse sal em água é extremamente lenta. IV – O líquido sobrenadante, obtido no fim da experiência, é uma solução saturada de cloreto de chumbo. V – Juntando, a 250 C, mais cloreto de chumbo sólido a uma amostra do líquido sobrenadante e agitando novamente, as concentrações dos íons Pb+2 e Cl- no líquido aumentarão na proporção de 1 Pb+2 : 2 Cl- e a solução ficará supersaturada. Das afirmações feitas, quais são FALSAS ? a) apenas II e IV. b) apenas II, IV e V. c) apenas I, III e V. d) apenas I, II, III e IV. e) Todas as afirmações são falsas. ALTERNATIVA C I – INCORRETO – A solubilidade do cloreto de chumbo em água depende apenas da temperatura.O tamanho das partículas sólidas dissolvidas influi na velocidade de dissolução do sólido mas não influencia na quantidade final dissolvida II – CORRETO – No estado final da experiência temos um equilíbrio que pode ser representado pela equação PbCl2(s) Pb+2(aq) + 2 Cl-(aq) III – INCORRETO – Se após várias horas sob agitação, resta sal sem se dissolver ,é correto afirmar que a solução atingiu a saturação IV – CORRETO – O liquido sobrenadante é uma solução saturada de cloreto de chumbo V – INCORRETO – Pra obter a solução supersaturada é necessário alterar a temperatura para dissolver maior quantidade de sal e resfriar a solução lentamente até atingir a temperatura de 250C. A solução supersaturada é instável e a agitação causaria precipitação do excesso de sal dissolvido em relação a saturação. 13 – A uma outra amostra do líquido sobrenadante, obtido no fim da experiência descrita inicialmente, junta-se certa quantidade de cloreto de sódio sólido e agita-se novamente a 25 ºC. Fazem-se as seguintes afirmações sobre o que deverá ocorrer em conseqüência: I – O cloreto de sódio poderá se dissolver totalmente. II – Haverá precipitação de cloreto de chumbo sólido. III – A concentração dos íons Pb+2 no líquido diminuirá em relação à inicial. IV – A concentração dos íons Cl- no líquido aumentará em relação à inicial. V – O líquido resultante é saturado em relação a cloreto de chumbo. Das afirmações feitas estão CERTAS : a) apenas I e IV. d) apenas II, III, IV e V. b) apenas II, III e IV. e) todas estão certas. c) apenas I, III, IV e V. ALTERNATIVA E I – CORRETO – O cloreto de sódio é sal muito solúvel e portanto poderá se dissolver totalmente II – CORRETO – O liquido sobrenadante é solução saturada de cloreto de chumbo. A adição de cloreto de sódio poderá provocar precipitação de cloreto de chumbo devido ao efeito do íon comum.Observe o equilíbrio na solução saturada PbCl2(s) Pb+2(aq) + 2 Cl-(aq) Ao adicionar cloreto de sódio,estamos adicionando o íon comum Cl- ocasionando o deslocamento do equilíbrio para o lado esquerdo,o que significa precipitação de cloreto de chumbo IIl – CORRETO – Na solução saturada temos Kps ( PbCl2) = [Pb+2][Cl-]2 Onde Kps é a constante do produto de solubilidade.Se aumentarmos a concentração de íons cloreto [Cl-] haverá diminuição da concentração de íons Pb+2 IV – CORRETO – Leia a explicação para a afirmação II V – CORRETO – A fase liquida do sistema é a solução saturada de cloreto de chumbo em equilibrio com o corpo de fundo(cloreto de chumbo não dissolvido),Naõ é possível dissolver mais cloreto de chumbo na solução saturada,mantendo a temperatura constante. 14 – Os elementos que constituem uma certa família [grupo vertical] do sistema periódico têm os seguintes números atômicos : 8, 16, 34, X, 84. A respeito desses elementos fazem-se as seguintes afirmações : I – O segundo elemento tem peso atômico 16 e é o oxigênio. II – O número de nêutrons no núcleo do terceiro elemento é necessariamente igual a 34. III – O átomo eletricamente neutro do último elemento têm necessariamente 84 elétrons na sua eletrosfera IV – O número atômico do elemento X é 52. Quais dessas afirmações são CERTAS ? a) apenas I. b) apenas I e III. c) apenas II e III. d) apenas III e IV. e) apenas I, II e IV. ALTERNATIVA D Chamando de W o elemento que tem número atômico (Z) igual a 8, podemos escrever: 8W = 1s2 2s2 2p4 O elemento W está no segundo período e no grupo 16.Como os elementos citados estão na mesmo grupo,podemos prever que 16Y está no terceiro período,34Z está no quarto período e o elemento X, de numero atômico desconhecido, está no quinto período do grupo 16. Portanto, seu nível de Valencia deve ter a configuração 5 s2 5p4. Usando o diagrama de Linus Pauling é possível deduzir o numero atômico desse elemento; Z = 52 O átomo desse elemento deve ter 52 prótons no núcleo e 52 elétrons distribuídos na eletrosfera. I – INCORRETO – O oxigênio está no segundo período e sua massa atômica é aproximadamente igual ao dobro de seu numero atômico II – INCORRETO – O numero de neutros é aproximadamente igual ao número de prótons III – CORRETO – O número atômico igual a 84 indica 84 prótons no núcleo e como o átomo é um sistema eletricamente neutro,deve ter 84 elétrons na eletrosfera. IV – CORRETO –Vide as explicação acima 15 – Num laboratório de análises 4,82 mg de clorofila A foram calcinados na presença do ar, destruindo-se assim totalmente a molécula orgânica. Restou uma matéria branca que em seguida foi dissolvida em ácido sulfúrico diluído; evaporada a água e o excesso de ácido, o resíduo seco pesou 0,650 mg e era constituído de sulfato de magnésio. Admitindo que a molécula da clorofila A contém um único átomo de magnésio, calcula-se que o peso molecular dessa clorofila é igual a : a) 16,2 b) 19,5 c) 869 d) 893 e) 1073 ALTERNATIVA D É importante para a resolução,saber que matéria branca incalcinável se forma junto com água.Deveremos fazer imediatamente a reação dessa matéria branca incalcinável com ácido sulfúrico diluído em excesso.A reação é mostrada a seguir: MgO(s) + H2SO4(aq) Mg+2(aq) + SO4-2(aq) + H2O(L) A matéria branca incalcinável é o óxido de magnésio. Quantos mols de óxido de magnésio resultou após a calcinação? n(MgSO4) = m / mol = 0,650x10-3 / 120,4 = 5,4x10-6 n(MgSO4) = n(MgO) = 5,398x10-6 Uma molécula de clorofila tem 1 átomo de Mg o que permite escrever 1 mol de clorofila ------------------------- 1 mol de MgO x -------------------------- 5,398x10-6 x = 5,398x10-6 mols de clorofila n = m / mol donde 5,398x10-6 = 4,82x10-3 / mol mol = 892,9 g / mol Peso molecular da clorofila A é aproximadamente 893 uma 16 – A respeito das espécies químicas HNO3, HCN, CH3COOH , HCO3- , HClO4 , HPO4-2, cada uma em solução aquosa e à temperatura ambiente, fazem-se as seguintes afirmações: I – O motivo pelo qual HNO3 e HClO4 são considerados ácidos oxidantes é que eles possuem oxigênio em suas moléculas. II – HCN e CH3COOH são ácidos fracos, pois são pouco dissociados em íons. III – HCO3- e HPO4-2 não reagem com íons OH- de bases fortes, já que íons do mesmo sinal se repelem. IV – HCO3- e HPO4-2 se dissociam menos do que H2CO3 e H3PO4, respectivamente. V – HCN, CH3COOH e HCO3- são ácidos orgânicos, pois contêm carbono em suas moléculas. Quais destas afirmações estão CERTAS ? a) apenas III. b) apenas II e IV. c) apenas I, II e V. d) apenas I, III e IV. e) apenas I, III, IV e V. ALTERNATIVA B A afirmação II está CORRETO porque os ácidos HCN e CH3COOH são fracos e apresentam pequeno grau de ionização A afirmação IV está CORRETO porque o ácido carbônico apresenta duas etapas de ionização e a constante de ionização da primeira etapa é maior do que a da segunda etapa H2CO3(aq) H+(aq) + HCO3-(aq) K1 HCO3-(aq) H+(aq) + CO3-2 (aq) K2 sendo que K1 > K2 O ácido fosfórico apresenta três etapas de ionização H3PO4(aq) H+(aq) + H2PO4-(aq) K1 H2PO4-(aq) H+(aq) + HPO4-2 (aq) K2 HPO4-2 (aq) H+(aq) + PO4-3(aq) K3 K1 > K2 > K3 PROVA DE QUIMICA ITA-84/85 RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE QUIMICA INORGÂNICA PROF EDILSON AQUINO(PROF DE QUIMICA DA UFPA E DO CONVENIO DO IDEAL MILITAR) 1 – Considere os isótopos (e algumas de suas propriedades) referidos abaixo : "Isótopo "Número "Número de "Massa " "do "atômico "Massa "Atômica " "S "16 "32 "31,97207 " "K "19 "41 "41,96134 " "Ca "20 "40 "39,96259 " Qual das afirmações abaixo é FALSA ? a) Ca+2 e S-2 possuem mesma estrutura eletrônica. b) Os isótopos do Ca e do K possuem a mesma soma total : prótons + nêutrons + elétrons. c) Os átomos normais dos três isótopos possuem orbitais 1s, 2 s, 3 s e 2 p totalmente preenchidos. d) O isótopo de K é o que possui maior número de nêutrons nos núcleos de seus átomos. e) A massa do átomo do isótopo do Ca é 39,96259 vezes maior que a massa do átomo do isótopo 12 do carbono. ALTERNATIVA E A massa do átomo de 40Ca é 39,96259 u. Sendo u = 1/12 da massa de 12C, a massa do átomo de 40Ca será (39,96259 / 12) do átomo de 12C e ,devido a isso, a afirmativa FALSA é (e) 2 – As afirmações de todas as opções desta questão referem-se a propriedades periódicas. Qual dessas opções é FALSA? a) Em geral a energia de ionização dos elementos químicos cresce à medida que a eletronegatividade também cresce. b) Nas moléculas a) HCl , b) HBr , c) HI os momentos de dipolo variam na ordem a > b > c. c) Elementos de transição são aqueles formados por átomos cujas estruturas eletrônicas apresentam orbitais d ou f parcialmente preenchidos. d) Devido à sua grande eletronegatividade os halogênios apresentam sempre N0 de oxidação negativo e) Dentro de uma família da classificação periódica, o volume atômico cresce com o número atômico. ALTERNATIVA D Os halogênios apresentam eletronegatividades elevadas,mas somente o Fluor apresenta sempre número de oxidação negativo em seus compostos.Os outros halogênios podem apresentar numero de oxidação positivo e também numero de oxidação negativo Observações Em uma mesmo grupo ou família da tabela periódica ,na medida que o numero atômico aumenta a energia de ionização diminui,a eletronegatividade diminui e o volume atômico aumenta 4 – Ao misturar solução aquosa de permanganato de potássio com uma de ácido clorídrico ocorre uma reação de acordo com a equação não balanceada: 2MnO4– + xH+ + yCl– ( 2Mn+ 2 + zCl2 + wH2O O balanceamento desta equação pode ser efetuado pelo método de oxi – redução. Quais são essas variações para cada átomo e quais são os coeficientes das substâncias: "variação do número de oxidação " "COEFICIENTES " " "Mn "O " " "solução aquosa"pedaços de" " "de " " "I "HCl a 10% "Cu " "II "NaOH a 10% "Zn " "III "H2O "Mg " "IV "HNO3 a 10% "Zn " "V "H2SO4 a 10% "Al " Hidrogênio puro é obtido apenas nas experiências: a) I, II e III b) I, III e IV c) III, IV e V d) II, III e IV e) II, III e V ALTERNATIVA E Dependendo do potencial de redução, metais podem deslocar o H dos ácidos produzindo gás Hidrogênio.São reações de oxido redução onde o metal sofre oxidação e o H sofre redução IV - 3 H2SO4(aq) + 2 Al(s) Al2(SO4)3 + H2(g) Metais alcalinos e metais alcalinos terrosos podem reagir com água para produzir o hidróxido correspondente e gás hidrogênio. Mg(s) + 2 H2O (L) Mg(OH)2(s) + H2(g) O hidróxido de magnésio apresenta pequena solubilidade na água e deve ser formado na reação no estado sólido. 8 – Considere as seis reações equacionadas a seguir : I – CaCO3 + H+ ( Ca+2 + HCO3- . II – Ca + 2 H+ ( Ca+2 + H2 . III – 2 KClO3 ( KCl + KClO4 + O2 IV – Mg(OH)2 ( MgO + H2O. V – CuSO4 + 5 H2O ( CuSO4 + 5 H2O. VI – HClO4 ( H+ + ClO4- . São reações de óxido–redução somente : a) I e II. b) II e III. c) III e IV. d) IV e V. e) V e VI. ALTERNATIVA B As reações de oxido redução são II – Ca + 2 H+ Ca+2 + H2 Ca0 ----------------------- Ca+2 (oxidação) H+ ------------------------ H0 (redução) III - 2 KClO3 KCl + KClO4 + O2 Cl+5 ------------------------ Cl+7 (oxidação) O-2 ------------------------- O0 (redução) 9 – Todas as afirmações desta questão referem-se a H2SO4 e seus derivados. Qual das opções abaixo contém DUAS afirmações FALSAS ? a) I – A conversão de SO2(g) em SO3(g), por oxidação com O2 (g) , é catalisada pelo chumbo. II – O pH de uma solução de NaLiSO4 é maior de que 7. b) I – Ácido nítrico é usado como catalisador da conversão do SO2(g) em SO3 (g) no processo das câmaras de chumbo. II – Solução aquosa de H2SO4 contém ânions HSO4 –. c) I – Estanho metálico dissolve-se em solução aquosa de H2SO4; chumbo metálico não. II – Do produto da reação de H2SO4 com tolueno extrai-se o ácido para-tolueno sulfônico. d) I – O anidrido sulforoso dissolvido em água fornece um ácido mais fraco do que o ácido sulfúrico. II – É graças à ação oxidante do H2SO4 em solução aquosa concentrada que o açúcar carboniza quando adicionado a esse líquido. e) I – A estrutura da molécula de H2SO4 apresenta ligações covalentes entre H e O e não–covalentes entre O e S. II – Quanto mais concentrada é a solução aquosa de H2SO4 , menor é a dissociação iônica desse ácido. ALTERNATIVA A I – FALSO – A conversão de SO2 a SO3 por oxidação do O2 não é catalisada pelo chumbo e sim pela Platina,podendo ser usado também o pentóxido de vanádio . 2 SO2(g) + O2(g) SO3(g) Pt como catalisador II – FALSO – A solução aquosa de NaHSO4 apresenta íons H+ proveniente da primeira ionização do ácido sulfúrico ,o que torna a solução com pH < 7 H2SO4 (aq) H+(aq) + HSO4- (aq) 11 – Todas as afirmações desta questão referem-se a ácido nítrico cuja solução aquosa concentrada,vendida no comércio, contém 65% (em massa) de HNO3 e densidade de 1,40 g . cm-3 . Qual das afirmações abaixo contém DUAS afirmações FALSAS? a) I – 1,00 litro de ácido nítrico concentrada contém 0,91 kg de HNO3. II – Ácido nítrico é exemplo de ácido não-volátil. b) I – Da reação de 10,0 cm3 de ácido 1,00 x 10-2 molar com 5,0 cm3 de hidróxido de sódio da mesma molaridade, obtém-se solução aquosa cuja concentração em HNO3 é 5,00 x 10-3 mol / L . II – Na reação do ácido nítrico concentrado com cobre forma-se hidrogênio gasoso. c) I – NH3 + 2 O2 ( HNO3 + H2O representa a reação que ocorre na preparação do ácido nítrico a partir do amoníaco. II – Para preparar 500 g de ácido nítrico a 20,0% (em massa), a partir do ácido nítrico concentrado, deve-se empregar 154 g deste ácido e dilui-lo com 346 g de água. d) I – A solução de ácido nítrico concentrado é de 14,4 molar. II – KNO3 + HCl ( KCl + HNO3 representa a reação empregada na prática para se preparar ácido nítrico a partir de seu sal de potássio. e) I – Ácido nítrico concentrado é exemplo de ácido oxidante. II – 100 cm3 do ácido nítrico concentrado pode converter até 46 g de cobre em nitrato de cobre–II. ALTERNATIVA B I – FALSA- A reação que ocorre é HNO3(aq) + NaOH(aq) NaNO3 + H2O(L) Quem é o reagente limitante? n(HNO3) = M x V = 10-2 x 10x10-3 = 10-4 mols n(NaOH) = M x V = 10-2 x 5x10-3 = 5x10-5 mols O NaOH é o reagente limitante e o HNO3 está em excesso.O numero de mols de ácido que está em excesso é n(excesso) = 10-4 mols - 5x10-5 mols = 5x10-5 mols A concentração de ácido nítrico na solução final será: [HNO3] = n / V = 5x10-5 mols / (15x10-3) = 3,3x10-3 mol /L II – FALSA - A reação é mostrada a seguir Cu(s) + 4 HNO3 (concentrado) Cu(NO3)2(aq) + 2 NO2 (g) + 2 H2O(L) 12 – Considere duas soluções A e B nas condições ambientes. A contém 17,0 g de nitrato de prata dissolvido em 100 cm3 de água.B contém 10,0 g de glicose (C6H12O6) dissolvidos em 100 cm3 de água.Considere 1,00 g . cm-3 a densidade da água a qualquer temperatura envolvida nesta questão e que a constante crioscópica da água valha 1,86 ºC.kg.mol-1. Qual das opções abaixo é FALSA ? a) Na solução B a fração molar do soluto é 1,77 . 10-2 . b) O volume total da solução B deverá ser diluído com água até 500 cm3 para se obter uma solução 0,200 molar em soluto. c) A solução A apresentará um abaixamento da temperatura de início do congelamento da água de 1,86 ºC. d) Somente a solução A sofre turvação se a ambas as soluções forem acrescentadas gotas de ácido clorídrico. e) Da solução A separa-se prata metálica se a ela for acrescentada solução B . ALTERNATIVA C A adição de soluto não volátil provoca os efeitos coligativos que são Abaixamento da pressão de vapor em relação a pressão de vapor do solvente puro Abaixamento da temperatura de inicio da congelação em relação a temperatura de congelação do solvente puro Elevação da temperatura de inicio da ebulição em relação a temperatura de ebulição do solvente puro Aparecimento da pressão osmótica Determinação da temperatura de inicio da congelação para a solução Tc = Kcrioscopica x W x i W é a concentração molal da solução e i é o fator de Van't Hoff. A concentração molal é calculada pela equação W = 1000 m1 / (mol1 x m2) W = 1000x17 / (170 x 100) = 1 molal O fator de Van't Hoff é calculado pela equação i = 1 + α(q – 1 ) onde α é a percentagem de dissociação do soluto no meio aquoso e q é o numero total de mol de íons Considerando o sal totalmente dissociado α = 1 ,o valor de q é 2 AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3-(aq) i = 1 + 1 (2 – 1) = 2 Tc = Kcrioscopica x W x i Tc = 1,86 x 1 x 2 = 3,720C Tc = Tc(solvente puro) – Tc(solução) 3,72 = 0 - Tc(solução) donde Tc(solução) = - 3,720C 13 – Todas as afirmações desta questão referem-se à preparação e propriedades de óxidos. Qual das opções abaixo contém DUAS afirmações FALSAS ? a) I – Al2O3 no estado líquido é um condutor iônico. II – Al2O3 é o componente principal do salitre. b) I – CO2 gasoso se converte em líquido por compressão à temperatura ambiente. II – A molécula do CO2 é linear ( O = C = O ) o que explica a sua não–polaridade. c) I – A solução de NO2 em água contém ácido nítrico. II – À temperatura ambiente NO2 é sempre acompanhado de N2O4 . d) I – CO no estado líquido é condutor iônico. II – Na reação : FeO + CO ( Fe + CO2 o CO atua como redutor. e) I – Em SiO2 as ligações entre átomos diferentes são iônicas. II – SiO2 é exemplo de óxido básico. ALTERNATIVA E I – FALSO – No SiO2 as ligações químicas entre os átomos de silício e oxigênio são covalentes II – FALSO - SiO2 é um óxido ácido,logo deve reagir com bases para produzir sal e água SiO2 + 2 NaOH Na2SiO3 + H2O Observações As bases (compostos iônicos ) no estado liquido são condutores de eletricidade,devido a mobilidade iônica.Não existe mobilidade iônica no estado solido . 14 – Todas as afirmações desta questão referem-se à obtenção e propriedades do NH3. I – Ar atmosférico é a fonte principal do nitrogênio necessário à síntese industrial do NH3 . II – NH3 dissolve-se muito bem em solução aquosa de H2SO4 e é muito pouco solúvel em solução aquosa de NaOH concentrada. III – Por compressão à temperatura ambiente, NH3 gasoso converte-se em líquido que praticamente não conduz a corrente elétrica. IV – Da solução resultante da mistura de volumes iguais de soluções aquosas equimolares de NH3 e de CO2 pode-se obter, por evaporação de solvente, bicarbonato de amônio sólido. São verdadeiras as afirmações : a) I e II somente. b) III e IV somente. c) I, II e III somente. d) II, III e IV somente. e) I, II, III e IV. ALTERNATIVA E I – CORRETO – O principal método industrial para a obtenção do N2(g) é a destilação do ar liquefeito II – CORRETO – Na dissolução do NH3 em água temos o equilibrio NH3(g) + H2O(L) NH4+(aq) + OH-(aq) Se adicionarmos H2SO4 haverá consumo de íons OH- pelos hidrogênios ionizáveis do ácido e o equilibrio se desloca para o lado direito,facilitando a dissolução do NH3 Se adicionarmos NaOH ,a concentração de íons OH- aumentará deslocando o equibrio para olado esquerdo, dificultando a dissolução do NH3 III – CORRETO – Em condições de pressão e temperatura ambiente, o NH3 é um vapor que por compressão isotérmica pode formar liquido com baixa condutividade elétrica porque é uma substancia covalente e sua auto- ionização é desprezível. IV – CORRETO – Consideremos o NH3 e CO2 no meio aquoso separadamente NH3(g) + H2O(L) NH4+(aq) + OH-(aq) CO2(g) + H2O(L) H+(aq) + HCO3-(aq) Somando as equações ,teremos NH3(g) + CO2(g) + H2O(L) NH4HCO3(aq) Evaporando o solvente que é a água ,teremos NH4HCO3(s) 15 – Num copo aberto que contém 0,25 litro de solução 1,00 molar de HCl são colocadas raspas de zinco metálico de massa total igual a 6,5g.Um observador constata a ocorrência de uma reação que em pouco tempo cessa e constata ainda que o volume da solução final é praticamente igual ao volume da solução inicial. A partir desses dados ele demonstra que: I – a massa da solução final deve ser menor que a soma das massas da solução inicial e do zinco acrescentado II – A pressão osmótica da solução final deve ser menor do que a pressão osmótica da solução inicial III – a concentração de Cl– da solução final deve ser a mesma que a da solução inicial IV – a solução final deve ter 1/10 da concentração de HCl da solução inicial Dessas estão certas as demonstrações: a) I e II somente b) II e III somente c) I,II e III somente d) I,III e IV somente e) I,II, III e IV ALTERNATIVA C I – CORRETO - A reação libera gás hidrogênio ,logo, a solução final deve ter massa menor do que a inicial Zn(s) + 2 HCl (aq) ZnCl2(aq) + H2(g) II – CORRETO – Qual o reagente limitante? n(Zn) = m / mol = 6,5g /65,38 = 0,1 n (HCl) = M x V = 1 x 0,25 = 0,25 ( reagente em excesso) n (excesso) = 0,25 – n (que reagiu) = 0,25 – 0,02 = 0,05 Concentração molar da solução final M = n / V = 0,05 /0,25 donde M = 0,2 molar A pressão osmótica é dada pela equação = M R T i A pressão osmótica antes da reação era = 1 x0,082 x T x [1 +1(2 -1 )] = 0,164T A pressão osmótica após a reação d = 0,25 x0,082 x T x [1 +1(2 -1 )] = 0,041 A pressão osmótica da solução final é menor do que a da inicial III – CORRETO – O Cl- não participa da reação e portanto sua concentração não sofre modificação IV – ERRADO – A concentração molar da solução final é 0,25 molar e não 0,1 molar 16 – A respeito de sais, qual das seguintes afirmações é FALSA? a) K3Fe(CN)6 é um sal complexo; quando dissolvido em água dissocia-se em duas espécies iônicas. b) K2Al2(SO4)4 é um sal duplo; quando dissolvido em água dissocia-se em três espécies iônicas. c) A equação que representa o equilíbrio existente entre uma solução saturada de carbonato de cálcio e o excesso de soluto é: CaCO3 (sólido) ( Ca+2 + CO3-2. d) Na solução saturada de carbonato de cálcio, isenta de qualquer excesso de sal, existem íons de Ca+2 e CO3-2 em equilíbrio com moléculas de CaCO3 . e) Nos alumens , dos quais o composto da opção (b) é um exemplo, um dos cátions tem número de oxidação +3 e o outro +1 . ALTERNATIVA D Em uma solução saturada de carbonato de cálcio , isenta de corpo de fundo, existem íons Ca+2 e íons CO3-2 que reagem com a água para produzir CO3,-2(aq) + H2O(L) HCO3-(aq) + OH-(aq) Portanto, os íons presentes na solução saturada são Ca+2 (aq), HCO3-(aq) e OH-(aq). O pH da solução deve ser maior que sete. 17 – Por eletrolise do cloreto de sódio em solução aquosa são obtidos hidrogênio gasoso e cloro gasoso e a solução torna-se alcalina. Uma fração do cloro que se dissolve converte – se em hipoclorito. As reações químicas envolvidas nos processos I e II são representadas pelas seguintes equações, respectivamente: a) I – Cl – + H2O OH– + HCl II – OH – + HCl ( OCl – + H2 b) I – 2 NaCl + H2O 2 NaOH + Cl2 + H2 II – Cl2 + NaOH ( NaOCl2 + Na + H2O c) I – Cl – + H2O OH – + H + Cl II – Cl + OH – ( ½ OCl – + ½ Cl – + ½ H2O d) I – 2 Cl – + 2 H2O 2 OH – + Cl2 + H2 II – Cl2 + 2OH – ( OCl – + Cl – + H2O e) I – 2NaCl + 2H2O 2NaH + Cl2O + H2 II – Cl2O + 2 NaH ( NaOCl + NaCl + H2O ALTERNATIVA D A eletrolise do cloreto de sódio em meio aquoso produz gás cloro no catodo 2 Cl-(aq) Cl2(g) + 2 e- Produz gás hidrogênio no catodo 2 H2O(L) +2 e- H2(g) + 2 OH- (aq) A equação global da eletrolise é 2 Cl-(aq) + 2 H2O (L) 2 OH- (aq) + H2(g) + Cl2(g) Uma pequena quantidade de Cl2 que se forma pode reagir com OH- e formar hipoclorito Cl2(g) + 2 OH-(aq) H2O (L) + 0Cl-(aq) + Cl-(aq) 19 – A respeito do composto X conhecem-se os seguintes dados; X é constituído apenas por C,H e O X é um acido monocarboxilico X por combustão completa converte-se em uma mistura de CO2 e H2O onde o numero de mols de CO2 é o dobro do numero de mols de H2O 0,68 g de X são neutralizados completamente por 20,0 cm3 de solução aquosa 0,250 molar de hidróxido de sódio. Qual das afirmações abaixo é VERDADEIRA ? a) A fórmula molecular de X é C8H8O2. b) A fórmula mínima de X é C4H2O . c) A massa molar de X é 68 g . mol-1 . d) Na reação de combustão são consumidos 10 mols de O2 par cada mol de X. e) A fórmula de X apresenta o grupo C6H5 ligado ao grupo carboxila. ALTERNATIVA A Se X é um acido mono carboxílico, podemos escrever sua formula geral como Cn H2n O2 Considerando que os átomos de C do CO2 obtido na combustão se originou dos átomos de C do ácido carboxilico e que os átomos de H da água obtida no processo de combustão foram originados dos átomos de H do ácido carboxílico,podemos escrever Cn H2n O2 + O2 n CO2 + n H2O Mas o numero de mols de CO2 é o dobro do numero de mols de H2O Cn H2n O2 + O2 2n CO2 + n H2O O que nos obriga a escrever C2n H2n O2 + (2,5n -1) O2 2n CO2 + n H2O Processo de neutralização n (NaOH) = M x V = 0,25 x 20x10-3 = 0,005 n (ácido monocarboxilico) = n (NaOH) = 0,005 A massa molar do ácido monocarboxilico será = M = m / n = 0,68 / 0,005 = 136 g / mol C2n H2n O2 = 136 24 n + 2n + 32 = 136 donde n = 4 A formula molecular do acido monocarboxilico é C8 H8 O2 PROVA DE QUIMICA ITA-85/86 RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE QUIMICA INORGÂNICA PROF EDILSON AQUINO(PROF DE QUIMICA DA UFPA E DO CONVENIO DO IDEAL MILITAR) 1 – Verificou –se que as massas, em gramas, dos elementos A e B, que se combinam (sem falta nem excesso) para formar 100 gramas dos compostos binários distintos I e II são: "COMPOSTO "MASSA DE A "MASSA DE B " "I "mA, I = "mB, II = " " "77,73 g "22,27 g " "II "mA, I = "mB, II = " " "69,94 g "30,06 g " Em relação as informações acima, qual das opções contém a afirmação VERDADEIRA ? a) as informações da tabela confirmam a hipótese de Avogadro b) das informações tabeladas pode – se obter, sem ambigüidade, tanto o peso atômico do elemento A como o peso atômico do elemento B c) as informações tabeladas confirmam a lei de Gay – Lussac d) As informações tabeladas estão de acordo com a hipótese de Dalton e) O composto II tem formula igual a A5B2 ALTERNATIVA D A lei de Dalton diz." Quando dois elementos se combinam para formar vários compostos,mantendo-se constante o peso de um deles ,os pesos dos outros elementos variam segundo números inteiros e pequenos". Manteremos constante 1g de A Considerando que a formula do composto I seja (A B)x ,e que a formula molecular do composto II seja (Aa Bb)y ,poderíamos determinar os valores de a e b? Vamos tentar!!! Para o composto I ,podemos escrever Para o composto II , podemos escrever A formula do composto é A2 B3 2 – A respeito das substancias CCl4, I2, NH3, CsF, e CO2. Qual das opções é considerada FALSA? a) já que a ligação C – Cl é polar, segue necessariamente que a molécula do CCl4 é polar b) a coesão entre as moléculas no iodo cristalino pode ser explicada por interações do tipo dipolo induzido – dipolo induzido c) no amoníaco liquido ocorrem tantas ligações covalentes como ligações por pontes de hidrogênio d) tanto no CsF sólido quanto no CsF liquido encontram-se cátions e anions que se atraem por forças de natureza eletrostática e) a geometria linear simétrica do CO2 pode ser explicada em termos de hibridação sp dos orbitais do carbono ALTERNATIVA A A ligação C-Cl é polar, mas o fator que determina a polaridade da molécula é o momento dipolar .Quando o momento dipolar é zero a molécula é apolar e quando o momento dipolar é diferente de zero a molécula é polar. O CCl4 apresenta geometria molecular tetraédrica e o momento dipolar é nulo,logo a molécula é apolar. 3 – Nota – se que uma solução aquosa diluída de FeSO4, inicialmente incolor e límpida, depois de alguns dias em contato com o ar (isento de poeira) acaba ficando turva com formação de uma precipitado marrom avermelhado. A respeito dessa observação são feitas as afirmações: I – deve ter ocorrido consumo de oxigênio do ar em contato com a solução II – os íons Fe + 2 da solução devem ter sido oxidados a Fe + 3 III – o pH da solução deve ter diminuído IV – o precipitado deve ser hidróxido de ferro III As afirmações verdadeiras são a) I e II b) I, II e IV c) II, III e IV d) III e IV e) Todas ALTERNATIVA E A solução de sulfato ferroso reage com o ar do seguinte modo Fe+2(aq) + O2(g) + 10 H2O (L) 4 Fe(OH)3(s) + 8 H+(aq) Fe(OH)3(s) é o precipitado marron-avermelhado I –CORRETO – A reação mostra que O2 (g) é consumido no processo II – CORRETO – No processo o Fe+2 é oxidado para Fe+3 III- CORRETO – Para formar o precipitado de hidróxido férrico , ocorre a seguinte reação Fe+3(aq) + 3 H2O(L) Fe(OH)3(s) + 3 H+(aq) Com a concentração de íons H+ aumentando, o pH tende a diminuir IV –CORRETO – O precipitado que se forma é hidróxido férrico 4 – Qual das afirmações abaixo é FALSA em relação aos óxidos? a) MgO é um exemplo de oxido pouco solúvel em água b) ZnO se dissolve tanto em ácido sulfúrico quanto em hidróxido de sódio c) NO é um exemplo de óxido cuja formação a partir dos elementos ocorre por reação exotérmicas d) CO é um exemplo de óxido que não reage com ácidos nem com bases para formar sais e) Cl2O é um exemplo de óxido bem solúvel em água ALTERNATIVA C A formação de NO a partir de seus elementos é um processo que absorve energia N2(g) + O2(g) arco voltaico 2 NO (g) Observações A obtenção industrial de CO é feita pelo aquecimento do carvão coque com O2 a temperatura elevada 2 C(s) + O2(g) 11000C 2 CO(g) Aplicação pratica do CO é ser usado como redutor de minérios de ferro em altos-fornos Fe2O3(s) + 3 CO(g) 12000C 2 Fe(s) + 3 CO2 (g) Fe2O3(s) é a Hematita e o Fe(s) é o ferro gusa 5 – A respeito da reação reversível H2 + 3 N2 2 NH3 e levando em conta os princípios que regem a síntese do amoníaco, são feitas as seguintes afirmações: I –O principio de Le Chatelier prevê que um aumento na pressão total da mistura gasosa deve deslocar o equilíbrio acima para o lado direito II – é constante para cada valor de temperatura , a relação K = [NH3] . [H2]1/2 [N2]3/2 III – No processo industrial de preparação do amoníaco, empregam – se catalisadores cuja função é reduzir o tempo para o estabelecimento do equilíbrio IV – Os gases que entram em contato com o catalisador não devem conter certas impurezas, como H2S que poderiam desativar o catalisador V – A síntese industrial do amoníaco constitui um processo continuo em que a mistura dos gases reagentes, em proporção estequiométrica, entra no reator,que já contem o catalisador, e sai dele paarcialmente convertida em amoníaco As afirmações VERDADEIRAS são : a) I, II e III b) I, III e V c) II e IV d) IV e V e) Todas ALTERNATIVA E I – CORRETO – O principio de Le Chatelier diz que quando o equilibrio quimico é perturbado por agentes externos, o equilibrio reage no sentido de minimizar os efeitos da perturbação.O aumento de pressão desloca o equilibrio para o lado de menor volume molar gasoso, que nesse exemplo,significa deslocar o equilibrio para o lado direito. II – CORRETO – O valor da constante de equilibrio químico só é modificado por mudança na temperatura.O único fator que pode mudar a constante de equilibrio químico é a temperatura. III – CORRETO – Na produção de NH3 é usado catalisadores ,sendo muito usual o ferro em presença de pequena quantidade de oxido metálico .Nesse caso, a catalise é heterogênea porque reagentes e catalisador estão em estado de agregação diferentes. IV – CORRETO – O ferro,usado como catalisador pode reagir com o H2S e portanto a mistura reagente não deve conter H2S. V –CORRETO – H2(g) e N2(g) colocados no reator em proporções estequiométricas corretas evita desperdicio de reagentes,entretanto, a conversão dos reagentes para NH3(g) é parcial devido o estabelecimento do equilibrio químico.Do momento em que o equilibrio químico é estabelecido,não muda mais as concentrações das substancias presentes no equilíbrio . 6 – Todas as afirmações a seguir se referem ao processo de obtenção do ácido sulfúrico. I – FeS2 empregado na obtenção de SO2 é conhecido como blenda II – Um dos catalisadores utilizados na oxidação do SO2 e SO3 é um óxido de vanádio III – sabendo que para a reação SO2 + ½ O2 SO3 o (H é negativo, podemos concluir que o equilíbrio será deslocado para a direita se a temperatura for aumentada IV – aumentando a temperatura, a velocidade da reação representada em (III) deverá aumentar V – a oxidação, por oxigênio do SO2 dissolvido em água é mais rápida do que a do SO2 gasoso As afirmações VERDADEIRAS são: a) I, II e IV b) I, II e V c) II, III e IV d) II, IV e V e) III, IV e V ALTERNATIVA D I – INCORRETO – FeS2 é conhecido como Pirita (ouro de tolo) e não blenda como está na afirmativa III – INCORRETO – O equilibrio químico que se estabelece na reação SO2(g) + 1/2 O2(g) SO3(g) É exotérmico no sentido direto da reação,logo,o aumento de temperatura desloca o equilibrio para o lado esquerdo 8 – Uma porção de Na2C2O4 foi dividida em duas amostras com massas iguais. A primeira amostra, após dissolução em água, foi titulada com solução 0,1 molar de permanganato de potássio em meio ácido. Esta titulação pode ser representada pela seguinte equação : 2MnO4– + 5C2O4 – 2 + 16H + ( 2Mn + 2 + 8H2O + 10CO2 A segunda amostra foi aquecida em presença de oxigênio e o resíduo resultante, após dissolução em agua, consumiu 10 cm3 de solução aquosa 0,3 molar de HCl para neutralização completa. Admite-se que a reação no aquecimento é representada pela equação Na2C2O4 + ½ O2 ( Na2CO3 + CO2 Em face das informações acima, assinale qual das opções abaixo contém a afirmação FALSA a) a massa de cada amostra é de 0,2 gramas b) a massa do resíduo resultante do aquecimento com oxigênio é de 0,16 g c) o volume de permanganato gasto na primeira titulação foi de 10 cm3 d) a massa de CO2 desprendida na titulação da primeira amostra é igual ao dobro da massa de CO2 desprendida no aquecimento e) caso a reação no aquecimento ocorresse segundo a equação seguinte: Na2C2O4 + ½ O2 ( Na2CO3 + CO2 o volume gasto de HCl 0,3 molar na titulação, seria de 10 cm3 ALTERNATIVA C O aquecimento da amostra em presença de O2 é o processo que permite determinar a massa de Na2C2O4 Na2C2O4 + ½ O2 ( Na2CO3 + CO2 Na2CO3 + 2 HCl 2 NaCl + CO2 + H2O n(HCl) = M x V = 0,3 x 10x10-3= 3x10-3 Na2CO3 --------------------- 2 HCl 1 mol 2 mol x --------------------- 3x10-3 x = 1,5x10-3 mols de Na2CO3 Na2C2O4 + ½ O2 ( Na2CO3 + CO2 n(Na2C2O4 ) = n(Na2CO3) = 1,5x10-3 m (Na2C2O4) = n x mol = 1,5x10-3 x 134 = 0,201g em cada amostra(as amostras tem massas iguais) A titulação da amostra com permanganato de potássio permite o calculo de volume de solução usado na titulação, porque agora sabemos quantos mols de Na2C2O4 tem na amostra. 2MnO4– + 5C2O4 – 2 + 16H + ( 2Mn + 2 + 8 H2O + 10 CO2 2 MnO4– --------------------------- 5 C2O4 – 2 2 mol -------------------------- 5 mol Y --------------------------- 1,5x10- 3 Y = 6x10-4 mols V = n / M = 6x10-4 / 0,1 = 0,006 L ou 6 cm3 A alternativa c é FALSA 9 – Certo fermento em pó contém hidrogenocarbonato de sódio, hidrogenotartarato de potássio e amido; sua composição (% em massa) é 26,7% de NaHCO3; 59,9% de KHC4H4O6; 13,4% de amido. O ácido tartárico é o ácido 2,3 diidroxi – 1,4 – butanodióico; amido é um componente inerte. O fermento seco é estável mas, em contato com a água, produz gás carbônico ao lado de outras substancias. A respeito desse assunto são feitas as seguintes afirmações: I – o NaHCO3 pode ser obtido borbulhando gás carbônico suficiente através de uma solução aquosa de hidróxido de sódio II – no fermento seco, NaHCO3 e KHC4H4O6 se encontram numa proporção molar praticamente igual a 1:1 III – ao acrescentar água ao fermento, o hidrogenotartarato funcionará como ácido, enquanto que o hidrogenocarbonato funcionará como base IV – para produzir 3 litros de gás carbônico, medidos a 270C e 760 mmHg, é preciso acrescentar cerca de 38,3 g de fermento a água. V – ácido tartárico e seus anions possuem dois átomos de carbono assimétrico. Quais dessas afirmações são VERDADEIRAS? a) apenas I, II, III e IV b) apenas I, III, IV e V c) apenas I e V d) apenas II, III e V e) todas ALTERNATIVA E I – CORRETO – A equação química do processo é NaOH(aq) + CO2(g) NaHCO3 (aq) II – CORRETO – As massas conhecidas permitem o cálculo da relação entre os números de mols dessas substâncias n(NaHCO3) = m / mol = 26,7 / 84,01 = 0,318 mols n(KHC4H4O6) = m / mol = 59,9 / 188,2 = 0,318 mols n(NaHCO3) / n(KHC4H4O6) = 1 111 –CORRETO - KHC4H4O6(aq) K+(aq) + H+(aq) + C4H4O6-2(aq) Funciona como ácido devido a presença do íon H+ NaHCO3(aq) Na+(aq) + HCO3-(aq) O íon HCO3- reage com a água no meio aquoso(hidrolise básica) HCO3-(aq) + H2O(L) H2CO3(aq) + OH-(aq) HCO3-(aq) + H2O(L) CO2 (aq) + H2O (L) + OH-(aq) HCO3-(aq) CO2 (aq) + OH-(aq) Funciona como base devido a presença do íon OH- IV – CORRETO – Quantos mols de CO2 estão sendo produzidos? P V = n R T n = PV / RT = 1 x 3 / 0,082 x 300 = 0,122 mol de CO2 A reação que ocorre entre o fermento e a água é: NaHCO3(aq) + KHC4H4O6(aq) KNaC4H4O6(aq) + CO2(g) + H2O(L) Precisamos da massa se NaHCO3 que reagiu 1 mol de NaHCO3 -------------------------------- 1 mol de CO2 x -------------------------------- 0,122 mols m = n x mol = 0,122 x 84 = 10,248 g de bicarbonato de sódio A composição (% em massa) é 26,7% de NaHCO3 no fermento,logo: 10,248 g ---------------------------------- 26,7% Y ---------------------------------- 100% Y = 38,38 g de fermento V – CORRETO - ácido tartárico e seus anions possuem dois átomos de carbono assimétrico. 10 – Considere os seguintes procedimentos: I – misturar Ag com solução aquosa de Zn(NO3)2 II – misturar CuCO3 com solução aquosa de HNO3 III – aquecer CaCO3 numa cápsula sobre um bico de Bunsen IV – misturar soluções aquosas de NaNO3 e de Pb(CH3COO)2 V – misturar BaO com H2O VI – misturar soluções aquosas de HCl e de Na2S VII – borbulhar SO2 em água destilada VIII – a uma solução 0,1 M de AgNO3 adicionar gradualmente uma solução concentrada de NH3 em água Qual das opções a seguir contém duas afirmações FALSAS ? a) 1 – o gás liberado em II é muito menos tóxico do que aquele liberado em VI 2 – o gás liberado em III tem cheiro desagradável b) 1 – em IV não ocorrera formação de um precipitado 2 – em VIII forma – se inicialmente um precipitado sólido que volta a se dissolver à medida que continua a adição da solução de NH3 c) 1 – a fase liquida obtida em V irá turvar quando, através dela, for borbulhado o gás formado em II 2 – o pH da fase liquida de VII é maior do que 7 d) 1 – em I aparece zinco metálico 2 – ao procedimento III dá – se o nome de ustulação e) 1 – a fase liquida de I irá turvar quando, através dela, for borbulhado o as formado em VI 2 – a solução obtida em V é conhecida como água de barita ALTERNATIVA D I – INCORRETO – A prata não desloca o zinco, na escala de reatividade dos metais Ag0(s) + Zn(NO3)2 (aq) não há reação II – INCORRETO – O procedimento é conhecido como calcinação.Ustulação é usado para decomposição térmica de minérios que contem Enxofre. A calcinação do carbonato de cálcio é CaCO3(s) CaO (s) + CO2 (g) 11 – Considere a equação química abaixo, não balanceada, na qual falta apenas uma substância: xCr2O7– 2 + yH+ + 3Sn +2 ( 3Sn+ 4 + zH2O + ................. Qual das opções abaixo contém a afirmação FALSA referente a essa equação e à reação que ela representa? a) o produto que falta é o íon cromio ( III ) b) à medida que a reação prossegue o pOH aumenta c) dos átomos relacionados, apenas os de oxigênio e o de hidrogênio não alteram seu numero de oxidação d) na equação balanceada x = 1, y = 14 e z = 7 e) a soma das cargas das substâncias do segundo membro da equação balanceada é igual a +18 ALTERNATIVA B Balanceamento da reação pelo método íon-elétron xCr2O7– 2 + yH+ + 3Sn +2 ( 3Sn+ 4 + zH2O + ................. Cr2O7– 2 Cr+3 Cr2O7– 2 2 Cr+3 Cr2O7– 2 2 Cr+3 + 7 H2O Cr2O7– 2 + 14 H+ 2 Cr+3 + 7 H2O Cr2O7– 2 + 14 H+ + 6 e- 2 Cr+3 + 7 H2O Sn +2 Sn+ 4 Sn +2 Sn+ 4 + 2 e- Cr2O7– 2 + 14 H+ + 6 e- 2 Cr+3 + 7 H2O (x 2) Sn +2 Sn+ 4 + 2 e- (x6) 2 Cr2O7– 2 + 28 H+ + 6 Sn+2 - 4 Cr+3 + 14 H2O + 6 Sn+ 4 1 Cr2O7– 2 + 14 H+ + 3 Sn+2 - 2 Cr+3 + 7 H2O + 3 Sn+ 4 a) – CORRETO - O íon que está faltando é Cr+3 b) –INCORRETO – Na medida em que a reação acontece há consumo de H+ ,portanto o pH aumenta e o pOH diminui c) –CORRETO – As variações de Nox observadas na reação são Sn+2 ---------------------- Sn+4 Cr+6 ----------------------- Cr3 d)- CORRETO- Veja as equações acima e)-CORRETO - 2x(+3) + 3x(+4) = + 18 12 – O conjunto de duas células eletrolíticas em series, é ligado a um gerador de corrente continua. A primeira célula ( I ) contém uma solução de AgNO3 entre dois eletrodos de prata; a segunda ( II ) contém uma solução de um único sal de ouro (onde o nox do ouro é desconhecido) entre dois eletrodos de ouro. Deixando a corrente passar durante certo tempo por este conjunto, observa-se que no catodo da célula ( I ) são depositados 1,079 g de prata, enquanto no catodo de célula ( II ) são depositados 0,657 g de ouro. Sabendo que no catodo de cada célula ocorre somente um tipo de reação, qual das opções a seguir contem a afirmação FALSA em relação aos procedimentos e informações relacionados com a questão? a) a carga correspondente à eletrolise acima é igual a 1 x 10 – 2 faradays b) a deposição catódica de 1 mol de prata a partir de uma solução de AgNO3 corresponde ao consumo, no catodo, de 1 mol de elétrons provenientes do circuito metálico c) a deposição catódica de 1 mol de ouro a partir da solução da célula ( II ) corresponde ao consumo, no catodo, de 1 mol de elétrons proveniente do circuito metálico d) o numero de oxidação do ouro no sal contido na célula ( II ) é igual a + 3 e) a perda de massa do anodo de ouro é de 1/3 x 10 – 2 mol ALTERNATIVA C A primeira célula ( I ) contém uma solução de AgNO3 entre dois eletrodos de prata.São depositados 1,079 g de prata. Ag+(aq) + 1 e- Ag0 (s) 1 x 96500 C ------------------------- 107,87g x ------------------------- 1,079 g x = 965,89 C ou 0,01 F ( alternativa a está CORRETO ) A equação de redução da prata mostra que a alternativa b está CORRETO Ag+(aq) + 1 e- Ag0 (s) solução de um único sal de ouro (onde o nox do ouro é desconhecido). São depositados 0,657 g de ouro. Au+x + x e- Au0 No conjunto de duas células eletrolíticas em series, a quantidade de carga elétrica que atravessa a solução é a mesma. a deposição catódica de 1 mol de ouro a partir da solução da célula ( II ) corresponde ao consumo, no catodo, de 3 mol de elétrons proveniente do circuito metálico.A alternativa c está INCORRETO. O Nox do Ouro é +3 , de acordo com a equação Au+x + x e- Au0 Au++3 + 3 e- Au0 o numero de oxidação do ouro no sal contido na célula ( II ) é igual a + 3 e a alternativa d está CORRETO A reação que acontece no anodo de ouro é Au Au+3 + 3 e- 1 mol de Au ----------------------------- 3 x 1 F X ------------------------------ 10-2 F X = 10-2/3 mol de Au (alternativa e CORRETO) 13 – A tabela abaixo refere–se a quatro substâncias, líquidos pouco voláteis e muito solúveis em água, utilizáveis como anti–congelantes para água empregada em radiadores de automóveis em regiões muito frias. Em relação à produção de um mesmo abaixamento da temperatura de inicio de solidificação, qual das opções abaixo contém afirmação FALSA ? "Líquidos "P.M ( g / " " "mol ) " "I – C3H5(OH)3 "92 " "II – CH3O(CH2)2OCH3"90 " "III – C2H5O(CH2)2OH"90 " "IV – C2H4(OH)2 "62 " a) soluções aquosas de mesma molalidade de I e de IV apresentam praticamente a mesma temperatura de inicio de solidificação b) o abaixamento do inicio da temperatura de solidificação, pela adição de 1 mol de I é duas vezes maior que aquele provocado pela adição de 1 mol de III, a um mesmo volume de água c) a mesma massa, para um mesmo volume de água, só teria praticamente o mesmo efeito para II e III d) a substância IV resulta mais econômica se o preço, por quilograma, for o mesmo para as quatro substâncias e) o abaixamento de temperatura de inicio de solidificação do solvente, pela adição de soluto, em principio independe do numero de átomos e de sua posição relativa na molécula do soluto ALTERNATIVA B O abaixamento da temperatura de inicio de solidificação do solvente em uma solução é diretamente proporcional a molalidade da solução. A massa molar de I é muito próxima da massa molar de III e portanto,o abaixamento do inicio da temperatura de solidificação, pela adição de 1 mol de I é aproximadamente igual aquele provocado pela adição de 1 mol de III, a um mesmo volume de água ;logo a alternativa b é FALSA 14 – Assinale a única opção que contém a afirmação FALSA dentre as seguintes: a) em medidas de pressão osmótica deve ser empregada uma membrana permeável apenas ao solvente b) em experiências de purificação por diálise costumam ser usadas membranas permeáveis a íons e / ou moléculas relativamente pequenos, mas impermeáveis a íons e/ou moléculas muito grandes c) o fenômeno da osmose só é observado para soluções moleculares, não ocorrendo para soluções iônicas d) numa pressão, a temperatura de inicio de ebulição de uma solução aquosa 0,1 M de CaCl2 é praticamente igual à de uma solução 0,1M de Na2SO4 e) se duas soluções aquosas, no resfriamento, têm a mesma temperatura de inicio de solidificação, elas serão muito provavelmente isotônicas ALTERNATIVA C o fenômeno da osmose só é observado para soluções moleculares e iônicas, sendo mais evidente nas soluções iônicas do que nas moleculares,de mesma concentração molar. Observações A pressão osmótica é a pressão que deve ser usada para impedir que a osmose aconteça.É possível obter água potável a partir da água salgada do mar ,usando o processo conhecido como "osmose reversa". 15 – Um equilíbrio químico genérico representado por A + B C + D , pode ser discutido em termos de um diagrama do tipo apresentado abaixo. Qual das opções abaixo explica o comportamento observado quando da adição de um catalisador ? a) só aumenta x b) só diminui z c) só diminui y d) só diminuem y e z e) diminuem igualmente z, y e z. ALTERNATIVA C Quando se adiciona um catalisador a um sistema em equilibrio , a energia de ativação deve diminuir, entretanto, a adição do catalisador não desloca o equilibrio químico porque o catalisador age igualmente no sentido direto e no sentido inverso da reação. 16 – Chamando de H1 a entalpia da mistura de 1 mol de C diamante + 1 mol de O2; chamando de H2 a entalpia da mistura de 1 mol de C grafite + 1 mol de O2; chamando de H3 a entalpia de 1 mol de CO2 e sabendo que (H3 – H1) = – 94,50 kcal e (H3 – H2) = – 94,05 kcal, são feitas as seguintes afirmações: I – a queima de 1 quilate de diamante libera mais calor do que a de 1 quilate de grafite. II – é impossível determinar os valores de H1, H2 e H3, embora seja fácil determinar os valores dos (H III – para a transformação 2 C (GRAFITE) ( 2 C (DIAMANTE) podemos concluir que (H = – 0,90 kcal IV – admitindo que o calor especifico médio da água liquida seja 1 cal / g ºC, o calor necessário para aquecer 31,4 kg de água da temperatura ambiente ( 25 ºC ) até a ebulição ( p = 1 atm ) é praticamente igual ao liberado na queima de 3 g de C (GRAFITE) V – na presença de excesso de oxigênio, a queima do diamante resulta no mesmo produto que a queima da grafite. Das afirmações feitas é (são) FALSA ( S ) apenas: a) I, II e V b) I e III c) II e V d) III e IV e) IV ALTERNATIVA D III-INCORRETO – O grafite é o estado alotrópico mais estável do carbono,e portanto,o de menor energia.Para transformá-lo em Diamante o processo absorve energia(endotérmico) e o valor da variação de Entalpia será +0,90Kcal IV –INCORRETO - O calor necessário para aquecer 31,4 kg de água da temperatura ambiente ( 25 ºC ) até a ebulição ( p = 1 atm ) é diferente do liberado na queima de 3 g de C (GRAFITE) Para o aquecimento da água ,podemos escrever Para o GRAFITE C ( GRAFITE ) + O2(g) CO2(g) H = - 94,05 Kcal/ mol 12g ------------------------------ 94,05 Kcal 3g ----------------------------- x x = 23,51 Kcal / mol 17 – Considere as duas soluções seguintes: I – 0,1 mol de BaCl2 em água até completar 0,4 litro II – 0,2 mol de Na2SO4 em água até completar 1,6 litro Admitindo dissociação completa dos solutos, assinale a única opção que contém a afirmação FALSA, entre as seguintes: a) a solução I é 0,5 molar em íons cloreto b) a solução II contém 0,4 mol de íons sódio c) misturando a solução I com a solução II irá ocorrer uma diluição dos íons cloreto d) o fenômeno do desaparecimento dos cristais de cloreto de bário dentro da água usada para preparar a solução I é chamado de dissociação e) a solução II é mais diluída do que a solução I ALTERNATIVA D o fenômeno do desaparecimento dos cristais de cloreto de bário dentro da água usada para preparar a solução I é chamado de DISSOLUÇÃO e não dissociação Observações Se misturarmos 0,4 litros de solução 0,30 molar de BaCl2 com 1,6 litros de solução 0,25 molar de Na2SO4 ,quais os valores de concentrações íons Na+ e Cl- presentes na mistura? Na2SO4(aq) 2 Na+(aq) + SO4-2(aq) BaCl2(aq) Ba+2(aq) + 2 Cl-(aq) PROVA DE QUIMICA ITA-86/87 RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE QUIMICA INORGÂNICA PROF EDILSON AQUINO(PROF DE QUIMICA DA UFPA E DO CONVENIO DO IDEAL MILITAR) 1 – Na resolução de problemas estequiométricos envolvendo o cálcio e seus compostos aparecem a grandeza 40 g / mol. O nome CORRETO desta grandeza é: a) peso atômico do cálcio b) massa de um átomo de cálcio c) massa molar do cálcio d) massa molecular do cálcio e) peso atômico do cálcio expresso em gramas ALTERNATIVA C A grandeza 40g / mol diz que cada mol de átomos de cálcio (6,02x1023 átomos) possui a massa de 40g.Portanto,esta grandeza corresponde a massa molar de cálcio 2 – Das substancias abaixo, qual contem o fósforo mais facilmente assimilável pelos vegetais e animais ? a) fluorofosfato de cálcio b) trifluorofosfato de cálcio c) fosfato de metais pesados d) fosfato ácido de cálcio e) fosfogênio ALTERNATIVA D O fosfato ácido de cálcio contem o fósforo mais facilmente assimilável pelos vegetais e animais 3 – Considere as afirmações seguintes referentes a abundancia de certos elementos em nosso planeta: I – Embora o nitrogênio seja o componente majoritário da atmosfera, seu teor na hidrosfera e na litosfera é muito baixo II – oxigênio é abundante na atmosfera, na hidrosfera, na litosfera e nos seres vivos III – cálcio é relativamente abundante na litosfera e na estrutura óssea dos vertebrados IV – Embora a concentração de iodo na água do mar seja relativamente baixa, a cinza de certas espécies de algas marinhas apresenta um teor considerável deste elemento V – Embora o carbono seja um elemento muito importante na constituição dos seres vivos, ele ocorre em teores muito baixos tanto na atmosfera como na hidrosfera e litosfera Em relação as afirmações acima estão CORRETAS a) nenhuma b) apenas II c) apenas III d) apenas IV e) todas ALTERNATIVA E Todas as afirmações são corretas As questões 6 a 10, referem–se a classificação periódica dos elementos esquematizados abaixo. Os símbolos dos elementos foram substituídos por letras arbitrariamente escolhidas. "V " " " "F " " " " " "a)"Transparente e "Transparente e "Transparente e "Transparente e " " "incolor "incolor "incolor "incolor " "b)"Turvo branco "Turvo branco "Transparente e "Transparente e " " " " "incolor "incolor " "c)"Transparente e "Turvo branco "Transparente e "Turvo branco " " "incolor " "incolor " " "d)"Transparente e "Transparente e "Turvo branco "Turvo branco " " "incolor "incolor " " " "e)"Turvo branco "Transparente e "Turvo branco "Transparente e " " " "incolor " "incolor " ALTERNATIVA B Tubo I Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq) BaSO4(s) + H2O A presença de precipitado branco de sulfato de bário vai tornar a solução turva. Tubo II Ba(OH)2(aq) + NaOH(aq) não ocorre reação,entretanto, o efeito do íon comum provoca deslocamento do equilibrio Ba(OH)2(aq) Ba+2(aq) + OH-(aq) para o lado esquerdo, provocando formação de precipitado de hidróxido de bário. O hidróxido de bário, uma base de metal alcalino terroso, é parcialmente solúvel no meio aquoso. A presença de precipitado branco de sulfato de bário vai tornar a solução turva. Tubo III 2 Al(OH)3(aq) + 3 H2SO4(aq) Al2(SO4)3 + 6 H2O(L) O sulfato de alumínio é um sal muito solúvel em água,portanto, a solução deve ficar límpida e transparente Tubo IV Al(OH)3(aq) + NaOH NaAl(OH)4 A reação forma aluminato de sódio que é solúvel em água e portanto, a solução é límpida,incolor e transparente 35 – Num cilindro provido de um pistão e torneira, conforme, figura a seguir, foram introduzidos N2 e H2 e um catalisador adequado para que se forme o NH3. A temperatura é constante e o pistão é mantido fixo até ser atingido o equilíbrio N2 + H2 ( NH3 Após atingido o equilíbrio, querendo aumentar a quantidade de NH3 dentro do cilindro por variação de pressão, mantendo-se a temperatura constante, pode ser efetuado os seguintes procedimentos: I – reduzir o volume por deslocamento do pistão, a torneira permanecendo fechada II – aumentar o volume por deslocamento do pistão, a torneira permanecendo fechada III – retirar parte da mistura pela torneira, o pistão ficando fixo IV – deixar entrar um gás inerte ( ex; Helio ) pela torneira, o pistão ficando fixo V – deixar entrar mais N2 pela torneira, o pistão ficando fixo VI – deixar entrar mais H2 pela torneira, o pistão ficando fixo Destas formas de alterar a pressão, qual é a opção certa para aumentar a quantidade de NH3 no cilindro? a) apenas I b) apenas II c) apenas I e III d) apenas I, IV, V e VI e) apenas I, V e VI ALTERNATIVA E A reação que ocorre é N2 + 3 H2 2 NH3 I- CORRETO – Diminuir o volume implica em aumento da pressão, o que provoca deslocamento do equilibrio químico para o lado de menor volume molar gasoso na reação.Haverá deslocamento do equilibrio para o lado direito,favorecendo maior formação de NH3. V – CORRETO – Aumentar a concentração de N2 desloca o equilibrio químico para o lado dos produtos ,favorecendo maior formação de NH3. VI – CORRETO – Em analogia ao que aconteceu em V , aumentar a concentração de um reagente desloca o equilibrio para o lado dos produtos.O aumento da concentração de H2 desloca o equilibrio para o lado direito provocando maior formação de NH3 PROVA DE QUIMICA ITA-88/89 RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE QUIMICA INORGÂNICA PROF EDILSON AQUINO(PROF DE QUIMICA DA UFPA E DO CONVENIO DO IDEAL MILITAR) 02) (ITA-89) A análise elementar da cinza resultante da combustão completa de madeira revela uma maior concentração(em massa) do elemento: a) Lítio. b) Nitrogênio. c) Alumínio. d) Potássio. e) Ferro. ALTERNATIVA D Em árabe , o termo alcalino significa "cinzas de plantas". Na combustão completa da madeira haverá maior concentração de potássio. 04) (ITA-89) Em relação à uréia, assinale a afirmação falsa. a) É um componente da urina dos mamíferos. b) Foi sintetizada por Wöhler por aquecimento de cianato de amônio. c) Por conter o grupo NH2 é uma amina. d) Pura, nas condições ambientes, apresenta-se na forma de cristais incolores. e) Por fermentação, pode gerar NH3-. ALTERNATIVA C A uréia é uma amida do ácido carbônico 05) (ITA-89) assinale a alternativa falsa em relação a propriedades de óxidos: a) o SiO2 forma muito ácido solúvel em H2O . b) NO2 reage com água produzindo HNO2 e HNO3. c) Cr2O3 é um óxido básico. d) CrO3 é um óxido ácido. e) ZnO reage com bases fortes. ALTERNATIVA C O SiO2 não reage diretamente com a água, porém, pode formar o H4SiO4 que é um acido fraco e portanto seu grau de ionização no meio aquoso é baixo,mas é solúvel em água ! O Cr2O3 é um oxido anfótero pois se comporta como um oxido básico em presença de ácidos Cr2O3(s) + 6 H+ (aq) 2 Cr+3 (aq) + 3 H2O(L) E na presença das bases apresenta comportamento de óxido ácido Cr2O3(s) + 2OH- (aq)+ 3 H2O(L) 2 Cr(OH)-4 (aq) Portanto, a alternativa C está ERRADA 06) (ITA-89) Considere as afirmações seguintes, referentes ao peróxido de hidrogênio. I- O peróxido de hidrogênio pode ser obtido pela reação: BaO2 + H2SO4 ( BaSO4 + H2O2 II- Na reação representada por: H2O2 + PbO2 + H2SO4 ( PbSO4 + 2H2O + O2 o peróxido de hidrogênio funciona como redutor. III- Na reação representada por: 2 H2O2 ( 2 H2O + O2, não há redução nem oxidação. IV- Na reação representada por: O peróxido de hidrogênio funciona como oxidante. Dessas afirmações são corretas apenas: a) I, II e III. b) I, II e IV. c) I, III e IV. d) II, III e IV. e) II e IV. ALTERNATIVA B III – ERRADO - A reação apresenta oxidação e redução, como é mostrado a seguir Pode ser observado que a água oxigenada é o agente oxidante(sofre redução) e também é o agente redutor(sofre oxidação).Portanto esta reação é um exemplo de auto-redox. 07) (ITA-89) Forma-se um óxido sólido que se dispersa no ar, na forma de fumaça, na queima de: a) Fósforo branco. b) Diamante. c) Grafite. d) Enxofre. e) Cloro. ALTERNATIVA A O fósforo branco P4 , na presença de oxigênio do ar atmosférico,sofre combustão espontânea (deve ser armazenado sempre em meio liquido).O produto da combustão é P4O10 que é um solido. 10 (ITA-89) Chamemos a conceituação de ácido-base segundo Arrhenius de I, a de Lowry-Bönsted de II e a de Lewis de III. Consideremos a reação do íon cúprico com quatro moléculas de água para formar o composto de coordenação [Cu( H2O)4]+2 (aq). Esta é uma reação de um ácido com uma base segundo: a) I e II. b) I e III. c) Apenas II. d) II e III. e) Apenas III. ALTERNATIVA E A reação que ocorre é Pela teoria de Arrenhius não é uma reação acido-base porque não apresenta neutralizações de íons H+ por íons OH- . Pela teoria de bronsted-Lowry não é uma reação do tipo acido-base porque não apresenta transferência de prótons (H+). Pela teoria de Lewis ,é uma reação do tipo acido-base porque ocorre transferência de elétrons . O Cu+2 é o acido de Lewis porque recebe dois elétrons e a água é a base de Lewis porque cede dois elétrons que serão colocados no subnivel d dos átomos de cobre. 11) (ITA-89) Dentre as afirmações abaixo, todas relativas a tipos de ligações, assinale a falsa. a) Em cristais de silício todas as ligações são iguais entre si e predominantemente covalentes. b) No iodo sólido temos ligações covalentes intramoleculares e ligações de Van der Waals intermoleculares. c) No sódio as ligações entre os átomos são igualmente metálicas, tanto no estado sólido como no líquido mas não no gasoso. d) No cloreto de sódio as ligações entre os átomos são igualmente iônicas, tanto no estado sólido como no líquido e no gasoso. e) O latão é um exemplo de ocorrência de ligações metálicas entre átomos de elementos diferentes. ALTERNATIVA D As ligações no cloreto de sódio no estado gasoso são covalentes 12) (ITA-89) Em relação à molécula de amônia, são feitas as seguintes afirmações: I- O ângulo entre as ligações N-H é de 120(. II- Os três átomos de H e o átomo de N estão num mesmo plano. III- A geometria da molécula é piramidal. IV- Cada ligação, nesta molécula, pode ser entendida como resultante da inter1penetração do orbital s de um dos hidrogênios com um dos orbitais p do nitrogênio. IV- O momento dipolar da molécula é nulo. Destas afirmações são corretas: a) I, II e III. b) I, II, IV e V. c) I e IV. d) II, IV e V. e) III e IV. ALTERNATIVA E A molécula do NH3 apresenta geometria trigonal piramidal, o ângulo entre as ligações químicas é 1070 e a molécula é polar. A hibridação observada no átomo central da molécula é sp3. 13) (ITA-89) Dentre as afirmações abaixo, assinale a que não se aplica ao grafite. a) Nota-se forte anisotropia na condutividade elétrica. b) Nas condições ambientais, é mais estável do que o diamante. c) É um polímero bidimensional com ligações de Van der Waals entre planos paralelos próximos. d) "Grafite" de lápis é uma mistura em pó e aglomerantes. e) É uma substância onde existem ligações híbridas tipo sp3. ALTERNATIVA E O grafite apresenta na sua estrutura, hexanos formados por átomos de carbonos com hibridação do tipo sp2.Esses hexanos são superpostos horizontalmente e ligados entre si por dipolo induzido.O grafite conduz eletricidade na direção do plano que contem os hexanos(plano horizontal),mas não conduz eletricidade no plano perpendicular ao plano que contem os hexanos. Esta observação é denominada de anisotropia. 14) (ITA-89) Moléculas de HCl, conforme condições, podem dissociar-se nas duas formas seguintes: I- HCl ( H( + Cl( II- HCl ( H+ + Cl - Em relação a estes dois processos é falso afirmar que: a) Em I o produto Cl( tem um número ímpar de elétrons, enquanto que em II o produto Cl - tem um número par de elétrons. b) A alternativa II é a que ocorre se HCl é dissolvido num líquido com constante dielétrica apreciável. c) No estado gasoso, a baixa pressão e alta temperatura, a ocorrência de I é mais plausível do que a de II. d) Ambos os tipos de dissociação, I e II, provocam o aumento da condutividade elétrica do meio. e) O produto Cl( é paramagnético, enquanto que o produto Cl - é diamagnético. ALTERNATIVA D A condutividade elétrica aumenta com o aumento da população de íons no meio aquoso. No processo II , a população de íons é maior e portanto, deve ser o que melhor conduz eletricidade 15)(ITA-89) Em relação ao tempo de meia vida do Célsio 137, livre ou combinado, são feitas as afirmações seguintes: Ia- Ele decresce com o aumento da temperatura. Ib- Ele independe da temperatura. Ic- Ele cresce com o aumento de temperatura. IIa- Ele decresce com o aumento da pressão. IIb- Ele independe da pressão. IIc- Ele cresce com o aumento da pressão. IIIa- Ele é o mesmo tanto no Célsio elementar como em todos os compostos de Célsio. IIIb- Ele varia se são mudados os outros átomos ligados ao átomo de Célsio. Destas afirmações são corretas: a) Ib; IIc; IIIa. b) Ic; IIa; IIIa. c) Ia; IIb; IIIb. d) Ic; IIc; IIIb. e) Ib; IIb; IIIa. ALTERNATIVA E As constantes radioativas não sofrem modificações com mudanças das variáveis físicas(pressão e temperatura) nem dos átomos ligantes. 16) (ITA-89) Em laboratórios são usados garrafões com água, providos de torneira, e rolha com tubo de vidro, conforme o esquema abaixo. Essa aparelhagem é indicada para: a) Dissolver gases em água. b) Conservar água fora do acesso do ar. c) Observar a dilatação da água quando muda a temperatura. d) Obter uma vazão de água que independente do nível, enquanto estiver acima do ponto 0. e) Manter constante a pressão de vapor da água, independente da temperatura. ALTERNATIVA D Quando introduzimos o tubo no interior do liquido, a altura que determina a vazão,de acordo com a equação de Torricelli, é indicada na figura abaixo Essa altura permanece constante até que a superfície do liquido atinja a extremidade do tubo. 17) (ITA-89) O rótulo de um frasco diz que contém solução 1,50 molal de LiNO3 em etanol. Isto quer dizer que a solução contém: a) 1,50 mol de LiNO3 /quilograma de solução. b) 1,50 mol de LiNO3 /litro de solução. c) 1,50 mol de LiNO3 /quilograma de etanol. d) 1,50 mol de LiNO3 /litro de etanol e) 1,50 mol de LiNO3 /mol de etanol. ALTERNATIVA C A molalidade indica o número de mols do soluto por quilograma de solvente,portanto, uma solução 1,5 molal de nitrato de lítio apresenta 1,50 mols de LiNO3 por quilograma de etanol. 18) (ITA-89) São misturados volumes iguais de soluções aquosas de duas substâncias distintas, ambas as soluções com concentração 5,00.10 -3 molar. Dentre os pares abaixo, assinale aquele para o qual NÃO irá ocorrer reação perceptível. a) Na2SO3 + HCl b) KCl + MgSO4 c) HI + Pb(NO3)2 d) CaCl2 + K2CO3 e) CO2 + Ba(OH)2 ALTERNATIVA B Os efeitos perceptiveis de ocorrência de uma reação são: mudança de cor,liberação de produto gasoso colorido ou com odor característico, formação de precipitado, etc. Na reação 2 KCl(aq) + MgSO4(aq) K2SO4(aq) + MgCl2(aq) Não ocorre nenhum feito perceptível 19) (ITA-89) Acrescentando cerca de um litro de uma solução aquosa 1,0 molar de tio-sulfato de sódio a 0,10 mol do sólido branco AgCl, irá ocorrer. a) Uma dispersão grosseira de um sólido num líquido. b) Mudança de cor do sólido de branco para preto. c) Dissolução de sólido no líquido. d)Desprendimento de SO2, um gás incolor de cheiro desagradável e) Formação de prata metálica. ALTERNATIVA C O íon tio sulfato é um ótimo complexante, particularmente para o íon Ag+ Ag+ + 2 S2O3-2 Ag(S2O3)2-3 O complexo tem uma estabilidade muito grande e devido a essa estabilidade as soluções de tio sulfato conseguem dissolver sais de prata, por exemplo,cloreto de prata,brometo de prata,iodeto de prata. 20) (ITA-89) Num mesmo copo juntam-se volumes iguais das três soluções seguintes, todas 0,10 molar: nitrato de prata, nitrato cúprico e ácido sulfúrico. Nota-se que nessa mistura ocorre uma reação. A equação química que representa essa reação é: a) Cu+2 (aq) + SO4-2 (aq) ( CuSO4 ( c) b) 2Ag+ (aq) + SO4-2 (aq) ( 2 AgO( c) + SO2 (g) c) 2Cu+ (aq) + 2H+ (aq) ( 2Cu ( c) + H2 (g) d) 2SO4-2(aq) + 2NO3 -(aq) + 4H+ (aq) ( S2O8 -2(aq) + 2NO2 (g) + 2H2O ( ) e) 2Ag+ (aq) + SO4+2 (aq) ( 2 Ag 2SO4 ( c) NÃO EXISTE RESPOSTA……COISAS DO ITA!!!! A única reação que ocorre na mistura das três soluções citadas: solução de nitrato de prata, nitrato de cobre II e solução de ácido sulfúrico , é: 2 Ag+(aq) + SO4-2(aq) Ag2SO4(s) O sulfato de prata é pouco solúvel no meio aquoso KPS = 1,6x10-5 21) (ITA-89) Hematita (óxido férrico) e siderita (carbonato ferroso) são minérios importantes a partir dos quais se obtém ferro metálico. As massas máximas, em Kg, de ferro que podem ser obtidas a partir de 1,00 Kg de hematita e 1,00 Kg de siderita, supostas secas e puras são respectivamente: a) 55,8 / (55,8 + 16,0); 2. 55,8 / (2. 55,8 + 180) b) 2. 55,8 /(2. 55,8 + 48,0); 55,8 / (55,8 + 60,0) c) 2. 55,8 /(2. 55,8 + 48,0); 2. 55,8 / (2. 55,8 + 180,0) d) 55,8 /[2.(2. 55,8 + 48,0)]; 55,8 / [2.(55,8 + 60,0)] e) (2. 55,8 + 48,0)/(2. 55,8); (2. 55,8 + 180,0) / (2. 55,8) ALTERNATIVA B A hematita é o Fe2O3 1 Fe2O3 -------------------------- 2 Fe 2x55,8+48 -------------------------- 2x55,8 1 kg -------------------------- y Y = 2x55,8/(2x55,8+48) A siderita é FeCO3 1 FeCO3 ------------------------------- 1 Fe 55,8+60 ----------------------------- 55,8 1 kg ----------------------------- y y = 55,8/(55,8+60) 22) (ITA-89) A 20(C uma solução aquosa de hidróxido de sódio tem uma densidade de 1,04 g/cm3 e é 0,946 molar em NaOH. A quantidade de matéria a massa de hidróxido de sódio presentes em 50,0 cm3 dessa solução são, respectivamente: a) (0,946 . 50,0) milimol; (0,946 . 50,0 . 40,0) miligrama b) (50,0 . 1,04/40,0) mol; (50,0 . 1,04) grama c) (50,0 . 1,04/40,0) mol; (50,0 . 1,04) miligrama d) (0,946 . 50,0) milimol; (50,0 . 1,04) miligrama e) (0,946 . 50,0) mol; (0,946 . 50,0 . 40,0) grama ALTERNATIVA A n = M x V = 0,946x50 ml = (0,946x50) milimol m = n x mol = (0,946x50) milimol x 40 = (0,946x50x40) miligrama 23) (ITA-89) Em quatro copos são colocados 100 cm3 de água e quatro gotas de azul de bromotimol, um indicador que adquire cor amarela em pH < 6,0; verde em pH entre 6,0 e 7,6; azul em pH > 7,6. Adicionando ao primeiro copo sulfato férrico, ao segundo acetato de sódio, ao terceiro sulfato de sódio e ao quarto cloreto de amônio (aproximadamente uma colher de chá do respectivo sólido), a seqüência de cores das soluções finais será: a) amarela; verde ; azul e amarela. b) amarela; azul; verde e amarela. c) verde; azul; verde e verde. d) verde; azul; verde e azul. e) azul; amarela; verde e azul. ALTERNATIVA B O Sulfato férrico é um sal proveniente de acido forte(acido sulfúrico e de base fraca(hidróxido férrico) e portanto sofre hidrolise ácida. O pH da solução deve ser menor que sete e o indicador usado(azul de bromotimol ) fica amarelo. O acetato de sódio é proveniente de acido fraco(acido acético) e base forte(hidróxido de sódio) e portanto sofre hidrolise alcalina,com pH maior que sete. No meio básico o indicador azul de bromotimol fica azul. O sulfato de sódio é um sal proveniente de acido forte(acido sulfúrico)e base forte (hidróxido de sódio) e portanto a solução é neutra, pH = 7. O indicador azul de bromotimol no meio neutro assume coloração verde. O cloreto de amônio é proveniente de um acido forte(acido clorídrico) e de uma base fraca (hidróxido de amônio) e portanto sofre hidrolise ácida, pH menor que sete. O indicador azul de bromotimol assume coloração amarela no meio acido . 24) (ITA-89) Esta questão se refere à comparação do efeito térmico verificado ao se misturarem 100 cm3 de solução aquosa 0,10 molar de cada um dos ácidos abaixo com 100 cm3 de solução aquosa 0,10 molar de cada uma das bases abaixo. A tabela a seguir serve para deixar claro a notação empregada para designar os calores desprendidos. " "HCl "HNO3 "Ácido " "Ácido " " "acétic" "Base " " "o " "NaOH "(H11 "(H12 "(H13 " "KOH "(H21 "(H22 "(H23 " "NH4OH "(H31 "(H32 "(H33 " Lembrando que o processo de dissociação de eletrólitos fracos é endotérmico, é correto esperar que: a) ( (H33( seja maior dos ( (H( citados. b) ( (H11( = ( (H13( c) ( (H23( = ( (H33( d) ( (H31( = ( (H32( e) ( (H21( > ( (H22( ALTERNATIVA D O HCl e o HNO3 são ácidos fortes e em soluções diluídas estão totalmente ionizados enquanto que o NH4OH é uma base fraca(baixa percentagem de ionização no meio aquoso).Essas observações nos permitem concluir que o calor liberado no dois casos devem ter a mesma ordem de grandeza. É importante observar que o calor liberado na neutralização de 1 mol de acido forte e 1 mol de base forte é constante ( aproximadamente 12,6 Kcal / mol). 25) (ITA-89) Dentre as alternativas abaixo, todas relativas a reações de óxido-redução, na temperatura ambiente, assinale a falsa. a) Cloro gasoso e ânion cloreto constituem um par de óxido-redução. b) I-(aq) é um redutor mais forte do que Cl-(aq) na mesma concentração. c) Zinco metálico é um redutor mais forte do que H2 (g) sob 1 atm. d) Metais nobres não reagem com solução 1 molar de HCl em água, isenta de oxigênio. e) Zn+2(aq) é um oxidante mais forte do que Cu+2(aq) na mesma concentração. ALTERNATIVA E O Zn é melhor agente redutor que o cobre( O zinco perde elétrons mais facilmente que o cobre!!),Entretanto, O Cu+2(aq) tem mais facilidade de receber elétrons que o Zn+2(aq), logo, o Cu+2(aq) é melhor oxidante que o Zn+2(aq). 26) (ITA-89) Considere as duas soluções aquosas seguintes, ambas na mesma temperatura. SOLUÇÃO I - Contém 1,0 milimol de glicose e 2,0 milimol de cloreto de cálcio, CaCl2, por quilograma de água. SOLUÇÃO II - Contém apenas sulfato férrico dissolvido em água. Supondo soluções ideais e eletrólitos completamente dissociados, as duas soluções terão os mesmos valores para suas propriedades coligativas se a solução se a solução II contiver, por quilograma de água, a seguinte quantidade de Fe2(SO4)3, em milimol: a) (6,0/5) b) (3,0/1) c) (4,0. 5) d) (7,0/5) e) (5,0/7) ALTERNATIVA D Os efeitos coligativos dependem somente do número de partículas do sistema.Começaremos contando quantos milimols temos na solução I . De glicose apenas 1 milimol e de cloreto de cálcio temos (2 milimols x 3 ions), o que no total dá 7 milimols. Na solução II temos o Fe2(SO4)3 com 5 ions ,logo,podemos efetuar o seguinte cálculo para que o números de milimols seja o mesmo nas duas soluções 5 y = 7 donde y = 7/5 milimols 27)(ITA-89) Por uma célula eletrolítica passou uma carga correspondente a 0,20 Faraday. Num dos eletrodos ocorreu a reação seguinte: MnO4- + 8H+ + 5e - ( Mn +2 + 4H2O A quantidade de água produzida neste eletrodo, em virtude desta reação de eletrodo, é: a) (0,20 . 4) mol b) (0,20 . 4 / 5) mol c) (0,20 . 5 / 4) mol d) (0,20 . 5) mol e) (0,20 . 4 . 5) mol ALTERNATIVA B MnO4- + 8H+ + 5e - ( Mn +2 + 4H2O 5 F ------------------------------------ 4 x 1 0,20 F ------------------------------------ Y Y = 0,20 x 4 / 5 mols 28)(ITA-89) Três células eletroquímicas, com todos os eletrodos inertes, permaneceram ligadas durante certo tempo, conforme esquema abaixo, onde as setas indicam o sentido convencional da corrente. A célula I contém solução aquosa de ácido sulfúrico e no seu catodo se desprendem 0,50 mol H2 (g). A célula II contém solução aquosa de nitrato de prata e no seu catodo se depositam 0,10 mol de Ag( c). A célula III contém solução aquosa de cloreto de ferro (III) e no seu catodo certa quantidade de Fe+3( aq) é transformada em Fe+2(aq). A quantidade de Fe+2(aq) produzida pela eletrólise na célula III, em mol, é: a)0,25 b)0,40 c)0,50 d)0,90 e)1,00 ALTERNATIVA D Seja Q1 a carga elétrica na célula I, Q2 a carga elétrica na célula II e Q3 a carga elétrica na célula III. O esquema do circuito permite escrever Q1 = Q2 + Q3 Na célula I , temos : 2 H+ + 2 e- H2 2 F ----------------------------- 1 mol Q1 ---------------------------- 0,5 mol Q1 = 1 F Na célula II temos: Ag+ + 1 e- Ag0 1 F ------------------------- 1 mol Q2 ------------------------- 0,1 mol Q2 = 0,1 F Portanto Q1 = Q2 + Q3 donde 1 = 0,1 + Q3 donde Q3 = 0,9 F Na célula III, temos Fe+3 + 1 e- Fe+2 1 F ----------------------- 1 mol 0,9 F ----------------------- Y Y = 0,9 mols de Fe+2 29) (ITA-89) Consideremos um gás formado de moléculas todas iguais e que corresponda ao que se considera um gás ideal. Este gás é mantido num recipiente de volume constante. Dentre as afirmações abaixo, todas referentes ao efeito do aumento de temperatura, assinale a correta, em relação ao caminho livre médio das moléculas e à freqüência das colisões entre as mesmas. Caminho livre Freqüência Caminho livre Freqüência médio de colisões médio de colisões a) Inalterado Aumenta b) Diminui Inalterada c) Aumenta Aumenta d) Inalterado Diminui e) Diminui Aumenta ALTERNATIVA A O caminho livre médio das moléculas do gás não depende da temperatura ,mas sim do número de mols de gás dentro do recipiente. A frequencia de colisões das moléculas no estado gasoso é diretamente proporcional a temperatura em que o gás se encontra. 30) (ITA-89) Num garrafão de 3,5 de capacidade, contendo 1,5 l de solução 1,0 molar de ácido sulfúrico, introduzem-se 32,7 g de aparas de zinco; fecha-se rapidamente com rolha de borracha. Supondo que a temperatura do ambiente onde esta perigosa experiência está sendo feita seja de 20(C, o incremento máximo de pressão interna ((P) do frasco, em atm, será de: a) 0,41 b) 3,4 c) 5,6 d) 6,0 e) 12,0 ALTERNATIVA D A reação observada na experiência será Zn(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2(g) O reagente limitante será ? n (H2SO4) = M V = 1 x 1,5 = 1,5 mols de acido n (Zn) = m /mol = 32,7/65,4 = 0,5 mols de zinco O reagente limitante é o zinco. Cálculo do número de mols de gás hidrogênio produzidos na reação Zn(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2(g) 1 mol de Zn -------------------------------- 1 mol de H2 0,5 mols ---------------------------------- y Y = 0,5 mols de gás Determinação da variação máxima de pressão Deve ser observado que no garrafão de 3,5 litros ,1,5 litros é ocupado pela fase liquida sobrando dois litros para ser ocupado pela fase gasosa. 31) (ITA-89) 1,7 toneladas de amônia vazaram e se espalharam uniformemente em certo volume da atmosfera terrestre, a 27(C e 760 mm Hg. Medidas mostram que a concentração de amônia neste volume da atmosfera era de 25 partes, em volume, do gás amônia, em um milhão de partes, em volume, do ar. O volume da atmosfera contaminado por esta quantidade de amônia foi: a) 0,9 . 102 m3. b) 1,0 . 102 m3. c) 9 . 107 m3. d) 10 . 107 m3. e) 25 . 108 m3. ALTERNATIVA D Cálculo do volume de NH3 que vazou usando a equação de Clayperon. P V = n R T Partes por milhão (ppm) é a concentração que indica uma parte do disperso em 106 partes do dispergente.Podemos escrever 32) (ITA-89) No gráfico abaixo estão esquematizadas as variações das constantes de equilíbrio, com a temperatura, para três reações distintas: I, II e III. Partindo dos respectivos reagentes, todas as três reações são espontâneas na temperatura ambiente. A partir destas informações, é CORRETO se prever que: a) A reação I deve ser exotérmica, a II praticamente atérmica e a III endotérmica. b) O aquecimento, sob volume constante, do sistema onde ocorre a reação I acarretará a formação de maior quantidade do produto. c) Se as três reações são espontâneas, elas necessariamente ocorrerão com liberação de calor. d) A velocidade da reação I aumentará, a da II praticamente independerá e a da III diminuirá com o aumento da temperatura. e) A reação I é endotérmica para temperaturas altas e exotérmica para baixas temperaturas, enquanto que para a reação III ocorre o oposto. ALTERNATIVA B A elevação de temperatura provoca deslocamento do equilibrio de tal maneira que aumenta a quantidade de produto, uma vez que a constante de equilibrio químico da reação I aumenta com o aumento da temperatura 33) (ITA-89) Num grande cilindro provido de torneira e pistão com êmbolo, conforme a figura abaixo, foi introduzido um pouco de água líquida, tomando cuidado de não deixar entrar ar. Após a admissão da porção de água, a torneira foi fechada. Variando-se o volume, por movimento lento do pistão, mantendo a temperatura, no interior do cilindro, igual a 20(C, o gráfico de pressão no cilindro versus volume, corresponde a: ALTERNATIVA C A água no estado liquido apresenta baixíssima compressibilidade e gráfico inicia mostrando uma grande variação de pressão provocando uma pequena variação de volume do liquido. O patamar (linha horizontal) no gráfico representa a mudança de estado físico (água vaporizando) e a hipérbole representa o comportamento do vapor de água ,que se considerarmos se comportando idealmente,vai obedecer a lei de Boyle-Mariotte. 34) (ITA-89) Na elaboração das primeiras classificações periódicas, um dos critérios mais importantes para agrupar elementos numa mesma coluna foi observar: a) O último subnível eletrônico ser igualmente ocupado. b) Mesma(s) valência(s) na combinação com elementos de referência. c) Mesma estrutura cristalina dos próprios elementos. d) Número atômico crescente. e) Número de massa crescente. ALTERNATIVA B Na elaboração das primeiras classificações periódicas,os critérios usados para grupar os elementos em uma mesma coluna foram suas propriedades químicas semelhantes.Entre essas propriedades está a Valencia constante na combinação com elementos de referencia . 35) (ITA-89) Dentre os eventos seguintes, na história das ciências, assinale o mais antigo. a) A interpretação do efeito fotoelétrico por A . Einstein. b) A determinação da carga elementar por R. Millikan. c) Os primeiros métodos para determinar o número de A . Avogadro. d) O estudo das relações estequiométricas em eletrólises por M. Faraday. e) O modelo para estrutura do átomo proposto por E. Rutherford a partir do espalhamento de partículas alfa. ALTERNATIVA D O estudo das relações estequiométricas em eletrólises por M. Faraday. PERGUNTA 01 - Dentro do espaço disponível, discuta tudo o que você sabe sobre a obtenção de HCl. Trate separada e sucessivamente: a) preparo do HCl em laboratório; b) produção industrial de HCl. Sua discussão, tanto do item a) como do item b), deve incluir: esquemas de aparelhagem utilizada, matérias-primas e equações químicas das reações envolvidas. Sua discussão também deve deixar claras as razões pelas quais são usadas matérias-primas e procedimentos bem distintos na obtenção de HCl em pequena escala, no laboratório, em contraste com sua obtenção em larga escala, na industria RESPOSTA O cloreto de Hidrogênio pode ser preparado no laboratório pela reação entre o cloreto de sódio e o acido sulfúrico concentrado. NaCl(s) + H2SO4(conc) NaHSO4(aq) + HCl(g) A aparelhagem usada é mostrada a seguir Na industria o cloreto de hidrogênio pode ser obtido pela eletrolise aquosa do cloreto de sódio.Nessa eletrolise,forma-se hidróxido de sódio como produto principal,sendo obtido gás hidrogênio e gás cloro com sub produtos. A reação catalisada entre o gás hidrogênio e o gás cloro produz o cloreto de hidrogênio . 2 NaCl (s) + 2 H2O(L) eletrolise 2 NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g) eletrólise aquosa H2(g) + Cl2(g) 2 HCl (g) PROVA DE QUIMICA ITA-89/90 RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE QUIMICA INORGÂNICA PROF EDILSON AQUINO(PROF DE QUIMICA DA UFPA E DO CONVENIO DO IDEAL MILITAR) 1) (ITA-90) Entre as opções abaixo, assinale aquela que contém a afirmação CERTA: a) Tanto oxigênio gasoso como ozônio gasoso são exemplos de substâncias simples. b) Substância pura é aquela que não pode ser decomposta em outras mais simples. c) A conceituação de elemento só foi possível depois que Dalton propôs sua teoria atômica. d) Uma mistura de água e etanol, nas condições ambientais, pode ser decomposta em seus componentes por decantação. e) A substituição do hidrogênio por deutério não altera as propriedades da água. ALTERNATIVA A Tanto oxigênio gasoso como ozônio gasoso são exemplos de substâncias simples porque são formadas apenas por um tipo de elemento e não podem ser desdobradas em outras substâncias mais simples. 2) (ITA-90) Entre as opções a seguir, assinale aquela que contém a afirmação ERRADA: a) Um sistema monofásico tanto pode ser uma substância pura quanto uma solução. b) Existem tanto soluções gasosas, como líquidas, como ainda soluções sólidas. c) Temperatura de fusão constante não implica em que a amostra seja de uma substância pura. d) A transição H2O(s) ( H2O(g) ocorre somente na temperatura de ebulição da água. e) Dispersões coloidais situam-se no limiar entre o que se costuma chamar de mistura heterogênea e o que se costuma chamar de mistura homogênea. ALTERNATIVA D Pode ocorrer evaporação da água abaixo da temperatura de ebulição,por exemplo evaporação da água do solo após a chuva. 3) (ITA-90) Entre as afirmações seguintes, todas relacionadas aos elementos pertencentes ao grupo IA (Li, Na, etc.) e ao grupo IB (Cu, Ag, etc.) da tabela periódica, assinale a ERRADA: a) Os elementos de ambos os grupos têm "elétrons de valência" em subníveis do tipo s. b) Os elementos de ambos os grupos são capazes de formar compostos do tipo M1X1, onde M representa um átomo dos elementos citados e X um átomo de halogênio. c) A energia de ionização de um elemento do grupo IA é menor do que a do elemento do grupo IB situado na mesma linha da tabela periódica. d) Na tabela original de Mendeleev, os grupos IA e IB eram agrupados na primeira coluna da tabela. e) Tanto os elementos do grupo IA como os elementos do grupo IB formam óxidos, todos coloridos. ALTERNATIVA E Os óxidos do grupo 1B são coloridos,por exemplo, o óxido cuproso é vermelho (CuO2) enquanto que os óxidos do grupo 1ª (óxidos de metais alcalinos) são brancos. PERGUNTA 3 – Por que o isolamento dos elementos do grupo IA demorou tanto e com que processo estes elementos foram obtidos na forma metálica pela primeira vez? Foi o desconhecimento de redutores que pudessem ser usados nestes isolamentos. O processo usado nos primeiros isolamentos desses elementos na forma metálica foi eletrolise ignéa 4) Entre as opções abaixo, todas relativas a orbitais atômicos, assinale aquela que contém a afirmação ERRADA: a) O valor do número quântico principal (n) indica o total de superfícies nodais. b) Orbitais s são aqueles em que o número quântico secundário, (, vale um. c) Orbitais do tipo p têm uma superfície nodal plana passando pelo núcleo. d) Orbitais do tipo s têm simetria esférica. e) Em orbitais do tipo s há um ventre de densidade de probabilidade de encontrar elétrons, lá onde está o núcleo. ALTERNATIVA B Os orbitais s apresentam número quântico secundário(azimutal) igual a zero. Para os orbitais do tipo p o número quântico secundário vale 1. 5) (ITA-90) Alúmen é exemplo de: a) Sal duplo b) Hidróxido de um metal c) Albumina d) Nome dado pelos alquimistas ao alumínio e) Composto contendo dois tipos de ânions. ALTERNATIVA A Os aluméns são sulfatos hidratados contendo íons mono e tri positivos, por exemplo KAl(SO4)2.12 HO 6) (ITA-90) Entre as opções abaixo, assinale aquela que contém a molécula que apresenta MENOR dipolo elétrico. a) fluoreto de iodo. b) trans-dicloro eteno. c) orto-dicloro benzeno. d) para-cloro iodo benzeno. e) cis-dicloro eteno. ALTERNATIVA B Das moléculas citadas o trans-dicloro eteno é a única apolar ,portanto tem dipolo elétrico igual a zero. 10) (ITA-90) Partindo de 8,2 g de um brometo de alquila, obtém-se o respectivo composto de Grignard que, por hidrólise, fornece 4,3 g de um hidrocarboneto. Quantos átomos de carbono deve possuir esse hidrocarboneto? a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 ALTERNATIVA C (13) (ITA-90) Considere a reação representada pela equação seguinte: [Fe(H2O)6]3+(aq) ( H+(aq) + [Fe(H2O)5 (OH)]2+(aq) Em relação a esta reação são feitas as afirmações seguintes: I. Nenhum dos átomos envolvidos sofre alteração do seu número de oxidação. II. Em ambos os membros da equação, o número de coordenação do ferro é 6. III. Nesta reação, o cátion [Fe(H2O)6 ]3+(aq)age como um ácido segundo Lowry e Brünsted. IV. Trata-se de uma reação de dissolução de precipitado. V. Esta reação deve tender a um equilíbrio com constante finita. Em relação a estas afirmações, podemos dizer que: a) Todas são CERTAS. b) Todas são ERRADAS. c) Só as de número par são CERTAS. d) Apenas IV é ERRADA. e) Apenas II e III são ERRADAS. ALTERNATIVA D Observa-se na reação que todos os produtos estão aquosos (aq) e portanto não há precipitado entre os produtos. 14) (ITA-90) Num recipiente inerte, hermeticamente fechado, existem disponíveis 100g de ferro, 100 g de água e 100g de oxigênio. Supondo que ocorra a reação representada por: 2Fe + 3H2O + 3/2 O2 2 Fe(OH)3 e que a reação prossiga até o consumo completo do(s) reagente(s) minoritário(s), podemos prever que irá(irão) sobrar: a) Fe e H2O. b) Fe e O2 . c) H2O e O2 . d) Apenas Fe. e) Apenas H2O. ALTERNATIVA C 15) (ITA-90) Entre os solutos a seguir assinale aquele que, quando dissolvido em água, a 25 oC, confere à sua solução milimolar a maior condutividade elétrica: a) Etanol. b) Iodeto de etila. c) Etilamina. d) Amônia. e) Cloreto de tetrametilamônio. ALTERNATIVA E O único composto iônico entre os que foram citados é o cloreto de tetrametil amônio, portanto sua solução será a que vai apresentar maior condutividade elétrica 16) (ITA-90) Dispomos de dois lotes de ligas distintas de ouro e cobre. O primeiro , chamado A, contém 90% (em massa) de ouro, o restante sendo cobre. O segundo, chamado B, contém 40% (em massa) de ouro, o restante sendo cobre. Fundindo, juntos, x kg de liga A com y kg da liga B, somos capazes de obter 2,00 kg de uma nova liga, contendo 70% (em massa) de ouro. Das opções abaixo, qual é aquela que contém os valores CERTOS de x e y? x (kg) y (kg) a) 0,50; 1,50. b) 0,80; 1,20 c) 1,20; 0,80. d) 1,60; 0,40. e) 1,80; 0,20. ALTERNATIVA C 17) (ITA-90) Qual das equações abaixo está CORRETAMENTE balanceada? a) CONH2NHCH3 + H2O ( CO2 + 2CH3NH2 b) Fe2+ + H2O + 1/2O2 ( Fe (OH)2 c) PbSO4 + 2H2O ( PbO2 + 4H+ + + 2e- d) Cr(H2O)3 (OH)3 + OH- ( Cr(H2O)3(OH) + H2O e) ( + - 1 ? ALTERNATIVA C A equação corretamente balanceada deve ter balanço de massa e de carga também . PERGUNTA 17 – Explique como você concluiu que a equação contida na opção B está CORRETAMENTE balanceada ou não. A opção B está errada porque está faltando o balanceamento de carga 18) (ITA-90) Considere a seguinte seqüência ordenada de pares de oxidorredução: "Zn (c) " "2e– + Zn2+ (aq) " " " " " "Fe (c) " "2e– + Fe2+ (aq) " " " " " "H2 (g) " "2e– + 2H+ (aq) " " " " " "Cu (c) " "2e– + Cu2+ (aq) " " " " " "2Fe2+(aq) " "2e– + 2Fe3+ (aq)" " " " " "NO2 (g) + " "e– + (aq) +" "H2O (() " "2H- aq) " Em relação a esta seqüência, são feitas as afirmações seguintes, supondo sempre reagentes no seu estado padrão. I. O íon ferroso é oxidante frente ao zinco metálico mas não é frente ao cobre metálico. II. Cobre metálico pode ser dissolvido por uma solução de ácido férrico. III. Cobre metálico pode ser atacado por uma solução de ácido nítrico. IV. Zinco metálico é menos nobre do que ferro metálico. V. Colocando ferro metálico, em excesso, dentro de uma solução de sal férrico, acabaremos tendo uma solução de sal ferroso. Em relação a essas afirmações, podemos dizer que: a) Todas são corretas. b) Todas são erradas. c) Só as de número par são corretas. d) Apenas IV é errada. e) Apenas II e III são erradas. ALTERNATIVA A As equações falam por si mesmas !!!!! Coisas do ITA!!! 19) (ITA-90) Considere os dois recipientes cilíndricos, 1 e 2, providos de manômetro e interligados por um tubo com torneira, de volume desprezível, conforme figura abaixo O primeiro índice, nas grandezas abordadas, se refere ao recipiente 1 ou 2. O segundo índice, i ou f, refere-se respectivamente, ao que ocorre inicialmente, antes de abrir a torneira e ao que ocorre no estado final, depois de a torneira permanecer aberta muito tempo. Em face destas informações podemos afirmar que: a) p1, f = (2/3)p2, f. b) n1, f = n2, f. c) n1, f = (2/3) n2, f. d) n2, f = (1/3) n2, f. e) p1, f = p2, f = (2, 3) p2, i. ALTERNATIVA C Quando a torneira abrir e depois de certo tempo o equilibrio se estabelecer, a pressão será a mesma nos dois recipientes. P1,F = P2,F = P A equação de Clayperon permite escrever: P1,F = n1,F R T /40 e P2,F = n2,F R T / 60 Donde n1,F R T /40 = n2,F R T / 6 n1,F = n2,F (2/3) 20) (ITA-90) O produto de Solubilidade, PS, do carbonato de cálcio em água vale 8,7 . 10-9, a 25ºC. Partindo desta informação é CORRETO concluir que: a) O valor do PS indica que o carbonato de cálcio deve ser um eletrólito fraco. b) Espera-se que o PS do carbonato de cálcio quando dissolvido em solução que já contenha íons de cálcio, sejam maior que 8,7 . 10-9. c) O valor do PS indica que deve ser muito pequena a velocidade com que consegue dissolver carbonato de cálcio em água. d) Espera-se que o PS de carbonato de cálcio em etanol também valha 8,7 . 10-9 e) Espera-se precipitação de CaCO3 se, a uma solução 1,0 . 10-3 molar em íons de cálcio, se acrescenta volume igual de solução de igual concentração de íons de carbonato. ALTERNATIVA E 21) (ITA-90) Assinale a opção que contém a afirmação errada a respeito da velocidade de transformações físico-químicas. a) As velocidades de desintegrações radioativas espontâneas, independem da temperatura. b) O aumento de temperatura torna mais rápido tanto as reações químicas exotérmicas como as endotérmicas. c) Reações entre íons com cargas opostas podem ser rápidas. d) Um é um bom catalisador para a reação num sentido oposto. e) Se a solubilidade de um sólido num líquido decresce com a temperatura, a dissolução do sólido no líquido é tanto mais rápida quanto mais baixa for a temperatura. ALTERNATIVA E PROVA DE QUIMICA ITA-92/93 RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE QUIMICA INORGÂNICA PROF EDILSON AQUINO(PROF DE QUIMICA DA UFPA E DO CONVENIO DO IDEAL MILITAR) 1) (ITA-93) Considere as duas famílias seguintes da classificação periódica: I. Li; M: K; Rb; C3 II. F; Cl; X; I; At Assinale a opção que contém a afirmação ERRADA a respeito de propriedades dos elementos M e X ou de seus compostos: a) M é um metal que reage com X2, sendo o produto um sólido iônico. b) O hidreto MII cristalino é iônico, onde o ânion é H-. c) Uma forma estável de X é X2, substância covalente que é um oxidante forte. d) Os óxidos de M são bastante solúveis em água e as soluções resultantes contêm hidróxido de M. e) Várias propriedades de M são mais semelhantes às do Li do que às do K. ALTERNATIVA A Os metais alcalinos não reagem com gases de formulação X2 sendo X um halogênio ,por exemplo, Na + Cl2 . O que pode ocorrer é a reação do hidróxido do metal alcalino , por exemplo, 2 NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O 2) (ITA-93) Qual é a relação entre as massas de gás oxigênio consumido na combustão completa de um mol, respectivamente, de metano, etanol e octano? a) 3 : 6 : 24 b) 3 : 6 : 25 c) 4 : 7 : 25 d) 6 : 9 : 27 e) 6 : 10 : 34 ALTERNATIVA B ----------------------- 2 1 ( ( Aqui notamos que o saquinho murcha 2 3 ( ( Aqui notamos que o saquinho incha c t a [Na+] 0,40 0,20 0 0 20 40 60 VB [Na+] 0,40 0,20 0 0 20 40 60 VB [Na+] 0,40 0,20 0 0 20 40 60 VB [Na+] 0,40 0,20 0 0 20 40 60 VB I II P b a c d + + – – alfa beta mistura gasosa com catalisador OH ( ( OH + H2O2 ( O + 2H2O O ( O F O N T E I III II ( + I II III Temperatura Ž?'?œ? ?¦?ª?®?²?½?Á?Ã?Ä? Keq ----------------------- 10