Questões de Química - IME 2014 | Gabarito e resoluções

[IME- 2014/2015- 2 fase] Uma amostra de 1,264 g de Nitropenta, uma substncia slida explosiva cuja frmula estrutural dada abaixo, detonada num vaso fechado resistente de 0,050 dm3 de volume interno, pressurizado com a quantidade estequiomtrica de oxignio puro, a 300 K, necessria para a combusto completa. Calcule a presso inicial do vaso, considerando o comportamento dos gases como ideal.

[IME- 2014/2015 - 2fase] Desenhe as frmulas estruturais de todos os ismeros de dimetilciclopropano, escrevendo as respectivas nomenclaturas IUPAC.

[IME- 2014/2015 - 2fase] Tomou-se uma amostra de 130 g de zinco metlico para reagir com uma soluo aquosa diluda de cido clordrico em quantidade estequiomtrica. Dessa reao, observou-se a formao de gs, que foi aquecido a 227 C e transportado para um balo fechado de 50 L. Esse balo continha, inicialmente, iodo em fase gasosa a 227 C e 3,28 atm. Aps o equilbrio, verificou-se que a constante de equilbrio Kc a 227 C igual a 160. Considerando que a temperatura permaneceu constante durante o processo, determine a presso final total no balo.

[IME- 2014/2015 - 2fase] O esquema abaixo representa um projeto para uma instalao de estanhagem eletroltica contnua de lminas de ao alimentada por uma bobina de 1,0 m de largura. Os dados operacionais da instalao so os seguintes: I) o eletrlito utilizado uma soluo cida de sulfato estanoso; II) o estanho depositado em ambas as faces da chapa; III) o potencial utilizado para a eletrlise de 3,0 V; IV) a densidade de corrente aplicada de 25 A/m; V) o rendimento da deposio de 96,5 %; VI) a velocidade de deslocamento da chapa de 2 m/s; VII) a espessura do filme de estanho formado em cada face deve ser de 8,48 m; e VIII) o dimetro dos roletes pode ser desprezado. Partindo desses dados, determine: a) o comprimento da lmina imerso no eletrlito da clula; e b) o consumo de energia em kWh por km de lmina estanhada.

[IME- 2014/2015 - 2fase] Uma pequena indstria farmacutica constatou que a gua destinada aos seus processos produtivos encontrava-se contaminada por ferro. O tcnico responsvel pelo laboratrio de controle de qualidade coletou uma amostra de 50,0mL da gua de processo e realizou uma titulao com soluo padronizada 0,025mol/L de KMnO4, em meio cido. medida que a reao progredia, o tcnico observou que a colorao violeta-escuro, caracterstica da soluo de permanganato de potssio adicionada, tornava-se rapidamente clara, sinalizando a reduo do MnO4, a Mn2+ por Fe2+. Aps a adio de 40,0 mL de titulante, a cor violeta do permanganato de potssio passou a prevalecer, indicando que todos os ons Fe2+ haviam sido consumidos ao serem oxidados a Fe3+. A seguir, a amostra foi tratada com zinco metlico, de modo que todos os ons Fe3+ foram convertidos em ons Fe2+. Em uma ltima etapa, foram adicionados 60,0 mL da mesma soluo de KMnO4, oxidando todos os ons Fe2+ a Fe3+. Determine as concentraes molares dos ons Fe2+ e Fe3+ na amostra inicial.

[IME- 2014/2015 - 2fase] O oxignio 15, um istopo radioativo, utilizado na tomografia por emisso de psitrons para avaliar a perfuso sangunea e o consumo de oxignio (Z = 8) em distintas regies do crebro. Sabendo que uma amostra com 7,5 g desse istopo radioativo produz emisses de radiao por minuto, determine o tempo para que essa amostra passe a produzir emisses de por minuto. Dado: use .

[IME- 2014/2015 - 2fase] Estudos cinticos demonstram que a reao ocorre em trs etapas, segundo o mecanismo a seguir. Os dados cinticos de quatro experimentos conduzidos mesma temperatura so apresentados na Tabela 1. Determine: a) a equao da velocidade da reao; b) a ordem global da reao; c) o valor da constante de velocidade.

[IME- 2014/2015 - 2fase] Os reagentes de Grignard so normalmente preparados pela reao de um haleto orgnico e magnsio metlico, em temperaturas no superiores a 50C.Das quatro reaes indicadas abaixo, apenas duas ocorrem realmente. Cite os dois reagentes de Grignard que so realmente formados. Considerando as reaes desses reagentes com formaldedo em excesso, em soluo de ter etlico e posterior acidificao, escreva as frmulas estruturais dos alcois formados.

[IME- 2014/2015- 2fase] O poli(metacrilato de butila) um polmero solvel em clorofrmio. A 100kPa, o clorofrmio tem ponto de fuso (PF) igual a 210K e ponto de ebulio (PE) igual a 334K, e apresenta estados de agregao definidos conforme o diagrama de fases apresentado na Figura 1. Observe agora, a Figura 2 que representa o clorofrmio confinado em um dispositivo fechado imerso em um banho trmico na situao de equilbrio trmico e mecnico, e a Figura 3, que apresenta o diagrama de fases de uma soluo diluda de poli(metacrilato de butila) em clorofrmio. Considere que o clorofrmio tem calor de fuso fuso (Hfuso) constante e independente da presso e da temperatura, e que a Equao 1 se aplica ao seu equilbrio slido-lquido, em que P=variao de presso na transio, T=variao de temperatura na transio, Tfuso = temperatura de fuso (K) e Vfuso= variao de volume na fuso. Com base nas informaes acima: a) determine a temperatura do banho trmico na Figura 2. Justifique sua resposta; b) faa o esboo da Figura 3 e indique os pontos de fuso (PF) e de ebulio (PE) da soluo diluda de poli(metacrilato de butila) em clorofrmio, a 100kPa; c) justifique, com base na Equao 1, porque o processo de solidificao do clorofrmio acompanhado de reduo de volume.

[IME- 2014/2015 - 2fase] Monxido de carbono a 473 K queimado, sob presso atmosfrica, com 90% em excesso de ar seco, em base molar, a 773 K. Os produtos da combusto abandonam a cmara de reao a 1273 K. Admita combusto completa e considere que 1 mol de ar constitudo por 0,20 mol de oxignio e 0,80 mol de nitrognio. Calcule a quantidade de energia, em kJ, que liberada no decorrer da reao, por mol de monxido de carbono queimado. Considere que os gases apresentam comportamento ideal.

[IME - 2014/2015 - 1a fase] A eritromicina uma substncia antibacteriana do grupo dos macroldeos muito utilizada no tratamento de diversas infeces. Dada a estrutura da eritromicina abaixo, assinale a alternativa que corresponde s funes orgnicas presentes.

[IME - 2014/2015 - 1a fase] Um volume de uma soluo aquosa de 6 mol/L contm inicialmente uma massa de ons . So realizadas n extraes utilizando, em cada uma delas, o mesmo volume de ter etlico, o qual um solvente seletivo para. Sabendo que o coeficiente de partio do ferro entre o ter e a soluo aquosa de vale , qual das expresses abaixo equivalente massa de ons remanescente na fase aquosa ao final do processo? Suponha que a extrao do soluto no altera o volume da soluo de .

[IME - 2014/2015 - 1a fase] Um pesquisador verificou, em uma determinada posio geogrfica, por meio da anlise de amostras de gua do mar extradas do local, que a massa especfica mdia da gua do mar era 1,05 g/mL, a concentrao mdia de espcies dissolvidas era 0,80 mol/L e a temperatura mdia era de 290 K. O mesmo pesquisador, com o objetivo de colher gua doce em seu estudo, planeja envolver, com uma membrana semipermevel ideal, uma das extremidades abertas de um longo tubo, a qual ser imersa na gua do mar. A que profundidade mnima, em metros, o tubo deveria ser imerso? Dados: acelerao da gravidade: g = 10,0 ms-2 constante dos gases: R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 = 62,3 mmHg.L.mol-1.K-1 = 1,99 cal.mol-1.K-1 = 8,31 J.mol-1.K-1 = 8,31 x 107erg.mol-1.K-1

[IME - 2014/2015 - 1a fase] Considere os compostos abaixo enumerados. I. Acetona; II. Neopentano; III. Flureto de ltio; IV. Etanamida; V. Pentano; Assinale a alternativa que apresenta a sequncia correta, conforme a ordem crescente de ponto de ebulio.

[IME - 2014/2015 - 1a fase] Dados os elementos abaixo, marque a alternativa correta, considerando-se as condies de 1 atme 25 C.