Questões de Química - ITA 2006 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2006) Duas clulas (I e II) so montadas como mostrado na figura. A clula I contm uma soluo aquosa 1 mol L-1 em sulfato de prata e duas placas de platina. A clula II contm uma soluo aquosa 1 mol L-1 em sulfato de cobre e duas placas de cobre. Uma bateria fornece uma diferena de potencial eltrico de 12 V entre os eletrodos Ia e IIb, por um certo intervalo de tempo. Assinale a opo que contm a afirmativa ERRADA em relao ao sistema descrito.

(ITA - 2006 - 1a fase) Considere as afirmaes a seguir, todas relacionadas a tomos e ons no estado gasoso: I. A energia do on Be2+, no seu estado fundamental, igual energia do tomo de He neutro no seu estado fundamental. II. Conhecendo a segunda energia de ionizao do tomo de He neutro, possvel conhecer o valor da afinidade eletrnica do on He2+. III. Conhecendo o valor da afinidade eletrnica e da primeira energia de ionizao do tomo de Li neutro, possvel conhecer a energia envolvida na emisso do primeiro estado excitado do tomo de Li neutro para o seu estado fundamental. IV. A primeira energia de ionizao de on H- menor do que a primeira energia de ionizao do tomo de H neutro. V. O primeiro estado excitado do tomo de He neutro tem a mesma configurao eletrnica do primeiro estado excitado do on Be2+. Ento, das afirmaes anteriores, esto CORRETAS

(ITA - 2006) Uma reao qumica hipottica representada pela seguinte equao: X(g) + Y(g) 3 Z(g). Considere que esta reao seja realizada em um cilindro provido de um pisto, de massa desprezvel, que se desloca sem atrito, mantendo-se constantes a presso em 1 atm e a temperatura em 25C. Em relao a este sistema, so feitas as seguintes afirmaes: I. O calor trocado na reao igual variao de entalpia. II. O trabalho realizado pelo sistema igual a zero. III. A variao da energia interna menor do que a variao da entalpia. IV. A variao da energia interna igual a zero. V. A variao da energia livre de Gibbs igual variao de entalpia. Ento, das afirmaes anteriores, esto CORRETAS

(ITA - 2006 - 1a fase) A figura apresenta cinco curvas (I, lI, III, IV e V) da concentrao de uma espcie X em funo do tempo. Considerando uma reao qumica hipottica representada pela equao X(g) Y(g), assinale a opo CORRETA que indica a curva correspondente a uma reao qumica que obedece a uma lei de velocidade de segunda ordem em relao espcie X.

(ITA2006 - 2 fase) Considere as informaes abaixo: a) PbCrO4(s) um slido amarelo que solvel em gua quente. b) AgCl(s) forma um ction de prata solvel em soluo aquosa de NH3. c) O slido branco PbCl2(s) solvel em gua quente, mas os slidos brancos AgCl(s) e Hg2Cl2(s) no o so. d) Uma soluo aquosa contendo o ction de prata do item b), quando acidulada com HCl , forma o slido AgCl(s) . e) Hg2Cl2(s) forma uma mistura insolvel contendo Hg(), que tem cor prata, e HgNH2Cl(s), que preto, em soluo aquosa de NH3. Uma amostra slida consiste em uma mistura de cloretos de ,e . Apresente uma seqncia de testes experimentais para identificar os ons ,e presentes nesta amostra.

(ITA2006 - 2 fase) Calcule o valor do potencial eltrico na escala do eletrodo de hidrognio nas condies-padro (Eo) da semiequao qumica . Dados eventualmente necessrios: Produto de solubilidade do Semi-equaes qumicas e seus respectivos potenciais eltricos na escala do eletrodo de hidrognio nas condies-padro (Eo):

(ITA - 2006 - 2 fase) Esboce graficamente o diagrama de fases (presso versus temperatura) da gua pura (linhas cheias). Neste mesmo grfico, esboce o diagrama de fases de uma soluo aquosa 1 mol kg1 em etilenoglicol (linhas tracejadas).

(ITA2006 - 2 fase) Uma reao qumica genrica pode ser representada pela seguinte equao: A (s) B (s) + C (g). Sabe-se que, na temperatura Teq, esta reao atinge o equilbrio qumico, no qual a presso parcial de C dada por Pc,eq. Quatro recipientes fechados (I, II, III e IV), mantidos na temperatura Teq, contm as misturas de substncias e as condies experimentais especificadas a seguir: I. A (s) + C (g); PC,I PC,eq ll. A (s) + B (s) ; PC,II = 0 III. A (s) + C (g) ; PC,III PC,eq IV. B (s) + C (g) ; PC,IV PC,eq Para cada um dos recipientes, o equilbrio qumico citado pode ser atingido? Justifique suas respostas.

(ITA2006 - 2 fase) Uma substncia A apresenta as seguintes propriedades: Temperatura de fuso a 1 atm = 20oC Temperatura de ebulio a 1 atm = 85oC Variao de entalpia de fuso = 180 Jg1 Variao de entalpia de vaporizao = 500 Jg1 Calor especfico de A(s) = 1,0 Jg1 oC1 Calor especfico de A( A ) = 2,5 Jg1 oC1 Calor especfico de A(g) = 0,5 Jg1 o C1 presso de 1 atm, uma amostra slida de 25g da substncia A aquecida de 40oCat 100oC, a uma velocidade constante de 450 J min1 . Considere que todo calor fornecido absorvido pela amostra. Construa o grfico de temperatura (oC) versus tempo (min) para todo o processo de aquecimento considerado, indicando claramente as coordenadas dos pontos iniciais e finais de cada etapa do processo. Mostre os clculos necessrios.

(ITA2006 - 2 fase) Para cada um dos processos listados abaixo, indique se a variao de entropia ser maior, menor ou igual a zero. Justifique suas respostas. a) N2 (g,1 atm,T = 300K) N2 (g,0,1 atm,T = 300K) b) C (grafite) C (diamante) c) soluo supersaturada soluo saturada d) slido amorfo slido cristalino e) N2(g) N2(g, adsorvido em slica)

(ITA - 2006) A equao qumica hipottica A D ocorre por um mecanismo que envolve as trs reaes unimoleculares abaixo (I, II e III). Nestas reaes,HI representa as variaes de entalpia, e EaI, as energias de ativao. I.A B; rpida, Hl, EaI II.B C; lenta, HII, EaII III.C D; rpida, HIII, EaIII Trace a curva referente energia potencial em funo do caminho da reao A D, admitindo que a reao global A D seja exotrmica e considerando que: HII HI 0 ;EaI EaIII.

(ITA2006 - 2 fase) So realizadas reaes qumicas do acetileno com cido clordrico, cido ciandrico, cido actico e cloro, nas propores estequiomtricas de 1:1. a) Mostre as equaes qumicas que representam cada uma das reaes qumicas especificadas. b) Indique quais dos produtos formados podem ser utilizados como monmeros na sntese de polmeros. c) D os nomes dos polmeros que podem ser formados a partir dos monmeros indicados no item b).

(ITA2006 - 2 fase) So descritos, a seguir, dois experimentos e respectivas observaes envolvendo ossos limpos e secos provenientes de uma ave. I. Um osso foi imerso em uma soluo aquosa 10% (v/v) em cido frmico. Aps certo tempo, observou-se que o mesmo havia se tornado flexvel. II. Um outro osso foi colocado em uma cpsula de porcelana e submetido a aquecimento em uma chama de bico de Bunsen. Aps um longo perodo de tempo, observou-se que o mesmo se tornou frgil e quebradio. a) Explique as observaes descritas nos dois experimentos. b) Baseando-se nas observaes acima, preveja o que acontecer se um terceiro osso limpo e seco for imerso em uma soluo aquosa 1 mg L1 em fluoreto de sdio e, a seguir, em uma soluo aquosa a 10% (v/v) em cido frmico. Justifique a sua resposta.

(ITA - 2006 - 2 fase) Considere as seguintes espcies no estado gasoso: BF3, SnF3-,BrF3, KrF4, BrF5. Para cada uma delas, qual a hibridizao do tomo central e qual o nome da geometria molecular? Dados: nmeros atmicos: B = 5 ; F = 9 ; Br = 35 ; Kr = 36 ; Sn = 50

(ITA - 2006) Um elemento galvnico constitudo pelos eletrodos a seguir especificados, ligados por uma ponte salina e conectados a um multmetro de alta impedncia. ELETRODO A: Placa de chumbo metlico mergulhada em uma soluo aquosa 1 mol L-1 de nitrato de chumbo. ELETRODO B: Placa de nquel metlico mergulhada em uma soluo aquosa 1 mol L-1 de sulfato de nquel. Aps estabelecido o equilbrio qumico nas condies padro, determina-se a polaridade dos eletrodos. A seguir, so adicionadas pequenas pores de KI slido ao ELETRODO A, at que ocorra a inverso de polaridade do elemento galvnico. Dados eventualmente necessrios: - Produto de solubilidade de PbI2: Kps (PbI2) = 8,5 10-9 - Potenciais de eletrodo em relao ao eletrodo padro de hidrognio nas condies-padro: E0(Pb/Pb)2+ = - 0,13V; E0(Ni/Ni)+2 = - 0,25 V; E0(I-/I2) = 0,53V. Assinale a opo que indica a concentrao CORRETA de KI, em mol L-1, a partir da qual se observa a inverso de polaridade dos eletrodos nas condies-padro.