Questão 1. Em um laboratorio sao encontrados os seguintes materiais: placas de zinco
metalico, placas de cobre metalico, sulfato de cobre, sulfato de zinco, fios de cobre, uma
pequena lampada de baixa potencia, agua destilada, papeis de filtro, bequeres e instrumentos
de medida.
(a) Construa uma pilha que acenda a lampada utilizando apenas estes materiais.
(b) De que maneira poderia ser determinada experimentalmente a diferenca de
potencial desta pilha?
Questão 2. Um elemento X reage com cloro produzindo um composto XCl2 e XCl4.
Tratando 10,00 g de XCl2 com excesso de cloro produz-se 12,55 g de XCl4.
(a) Escreva as reacoes de formacao dos dois compostos e de conversao de XCl2 em XCl4.
(b) Calcule a massa atomica de X.
Questão 3. Dois isomeros (A e B) de um dado composto, dimerizam de acordo com as
seguintes reacoes:
2A A2 e 2B B2
Ambas as reacoes sao conhecidas ser de segunda ordem em relacao aos reagentes e a
constante de velocidade para a dimerizacao de A e k1 = 0,250 L mol-1 s-1 a 25 oC. Em um
experimento especifico, A e B sao colocados em recipientes diferentes a 25 oC em que
[A]0 = 1,00 x 10-2 mol L-1 e [B]0 = 2,50 x 10-2 mol L-1. Verificou-se que apos a reacao ter
ocorrido por 3 min [A] = 3,00[B].
(a) Calcule a concentracao de A2 apos 3 min.
(b) Calcule o valor da constante de velocidade da reacao de dimerizacao de B.
Questão 4. Celulas utilizam a hidrolise de adenosina trifosfato (ATP) como fonte de
energia. Esta reacao pode ser escrita como:
ATP(aq) + H2O(l) ADP(aq)+ H2PO4
-(aq)
sendo que ADP representa a adenosina difosfato. Para esta reacao DG0 = -35 kJ mol-1.
(a) Calcule a constante de equilibrio a 25 oC para esta reacao.
(b) Se toda a energia livre do metabolismo da glicose, representada grosseiramente
pela reacao
C6H12O6(s) + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(l)
fosse utilizada para converter ADP em ATP, quantas moleculas de ATP seriam
produzidas para cada molecula de glicose?
Dados:
DGf
0(C6H12O6(s)) = -911 kJ mol-1, DGf
0(CO2(g)) = -394 kJ mol-1, DGf
0(H2O(l)) = -237 kJ mol-1
Questão 5. O acido 2,6-diaminohexanoico, tambem conhecido como lisina, e um
aminoacido essencial que possui os seguintes valores de pKa: 2,16, 9,06 e 10,54 e
estrutura mostrada a seguir:
O
NH2
H2N OH
(a) Desenhe uma nova estrutura para a lisina que represente a carga da molecula em
solucao de pH 7,2.
(b) A qual grupo corresponde cada um dos pKa indicados acima? Justifique a resposta.
Questão 6.
(a) As energias de dissociacao para o HF, HCl, HBr e HI sao 543, 419, 354, 287 kJ mol-1,
respectivamente. Proponha uma explicacao para a diminuicao na energia de
dissociacao para os acidos formados a partir dos halogenios com o aumento do
numero atomico.
(b) Considerando-se as moleculas O2, N2 e F2, qual seria a ordem esperada para as suas
energias de dissociacao? Justifique a resposta.
Questão 7. Um analista preparou uma solucao de iodeto de chumbo (II) pela adicao do
sal em agua ate observar a formacao de um corpo de fundo. Apos isso, adicionou
iodeto de sodio a solucao de forma que a concentracao final deste sal fosse 0,200
mol L-1.
(a) Qual a concentracao de chumbo (II) em solucao?
Dado: KPS iodeto de chumbo (II) = 7,90×10-9
(b) Observe o KPS para os sais abaixo:
Iodeto de chumbo (II) - KPS = 7,90×10-9
Cromato de chumbo (II) - KPS = 1,80×10-14
Podemos afirmar que o cromato de chumbo (II) e menos soluvel que o iodeto de
chumbo (II) (ou vice-versa)? Justifique.
Questão 8. Dada a reacao abaixo:
10 Cr3+ + 17H2O + 6IO3
- 5Cr2O7
-2 + 34H+ + 3I2
(a) Calcule a massa de I2 formado ao se misturar 20,50 mg de IO3
- com 15,30 mg de
Cr3+.
(b) Essa reacao ocorre espontaneamente? Justifique.
Dados:
IO3
- + 6H+ + 5e . I2 + 3H2O Eo = 1,195 V
Cr2O7
-2 + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O Eo = 1,330 V
Questão 9.
(a) Utilizando o modelo VSEPR descreva as possiveis estruturas da molecula ClF3 e diga
qual e a mais provavel.
(b) O ion sulfito (SO3
2-) e planar ou piramidal ? Justifique a sua resposta.
Questão 10.
(a) Os solidos ionicos NaCl e KCl possuem o mesmo tipo de estrutura cristalina. Em
qual deles os ions estao mais fortemente unidos pelas interacoes coulombicas?
Justifique.
(b) O composto BF3 e muito soluvel em agua, por outro lado o NF3 e pouco soluvel em
agua. O que explica essa diferenca?
Questão 11. Utilizando a teoria dos orbitais moleculares responda:
(a) A molecula de Li2 existe? Justifique sua resposta.
(b) A molecula de O2 e paramagnetica ou diamagnetica? A especie O2
- tem o
comprimento de ligacao maior ou menor que o O2?
Questão 12.
(a) Desenhe o perfil de uma reacao espontanea, indicando o nivel energetico de
reagentes, de produtos, da especie existente no estado de transicao, a energia de
ativacao das reacoes direta e inversa e o ΔG da reacao.
(b) Desenhe como ficaria o perfil de reacao se esta fosse catalisada.
Questão 13. Em um recipiente fechado foi colocada uma lampada de tungstenio e, em
sua volta, frascos fechados de mesmo volume contendo a mesma quantidade em
mols, de tres diferentes gases: CO2, H2, e He. A lampada foi entao ligada por alguns
minutos.
(a) Com a lampada ainda desligada e todos os frascos na mesma temperatura inicial,
coloque as moleculas dos tres gases em ordem crescente de velocidade media.
Justifique.
(b) Explique se havera diferenca de pressao entre os tres frascos apos o tempo em que
a lampada ficou ligada.
Questão 14. O ensaio de dosagem de alcool para motoristas e baseado em uma reacao
de oxidacao do alcool etilico pelo dicromato de potassio, cuja equacao quimica não
balanceada se encontra abaixo, e permite a interpretacao direta do resultado pela
evolucao da cor no sistema.
(a) Balanceie a equacao quimica correspondente a este ensaio.
(b) Em uma reacao redox realizada em laboratorio normalmente empregamos um
ligeiro excesso do agente oxidante para assegurar que a transformacao desejada se
processe completamente. A partir da equacao quimica nao balanceada descrita a
seguir, calcule a massa necessaria de permanganato de potassio para termos um
excesso de 20% do agente oxidante em relacao ao numero de mols de alcool
isopropilico empregado. Dado: foram utilizados 6,010 g de alcool.
Questão 15. A determinacao dos produtos de combustao e comumente empregada na
avaliacao da composicao percentual de elementos quimicos em uma amostra pura do
composto. Elementos como o nitrogenio, o cloro e o enxofre podem ser medidos
diretamente por outras maneiras. Finalmente, o oxigenio e obtido por diferenca de
massa. Como voce sabe, a formula empirica e derivada da composicao elementar de
um composto e representa a relacao mais simples entre os diferentes atomos que
compoem a molecula de um dado composto. A formula molecular de um composto,
por sua vez, mostra o numero real dos atomos diferentes em uma molecula. Perguntase:
(a) Um composto organico liquido e incolor possui 52,1% de C e 13,1% de H em sua
composicao. Qual e a formula empirica deste composto?
(b) Um composto organico solido e azul possui 73,27% de C, 3,84% de H e 10,68% de N
em sua composicao. Sabendo que sua massa molecular e cerca de 260 g mol-1, qual e a
formula molecular deste composto?
Questão 16.
(a) Alem de cicloexano, quais moleculas que possuem a cadeia nao-ramificada e
correspondem a formula geral de C6H12 voce conhece? Desenhe as estruturas e indique
se ha insaturacoes e isomeros.
(b) Que conformacao de cis-1,3-dimetilcicloexano e a mais estavel? Desenhe-a.