Exame de Química Geral
Lic. Engª da Energ. e Amb. E Lic. Met., Ocean. e Geof.
2007/2008 - 1º Semestre
2ª Data - 2 de Fevereiro
tempo: 3 h
Departamento
Química e Bioquímica
Atenção:
¾ A resposta a cada questão deve ser dada numa folha independente das restantes
respostas.
¾ Identifique cada folha da prova com o seu nome e número de aluno.
¾ Não separe as folhas.
Questão 1
a) O que são isótopos de um elemento químico? Determine os números de protões,
neutrões e electrões dos isótopos 14C e 11C. (1 val)
b) Calcule os números de moles existentes em: 6,46g de hélio, 0,356g de zinco e 6,07g
de metano. Indique todos os cálculos. (1 val)
c) Quantos gramas de K2Cr2O7 são necessários para preparar 250cm3 de uma solução
aquosa 2,16M. Indique o nome do composto e todos os cálculos. (1 val)
Questão 2
a) O que entende por hibridação de orbitais atómicas de um átomo? Explique os tipos e
geometrias das orbitais híbridas que se podem obter a partir de orbitais s e p. (1 val)
b) Considere as moléculas do metano e do amoníaco. Discuta os tipos de hibridação,
tipos de ligações e a provável distribuição dos electrões dessas moléculas, com base
nas configurações electrónicas dos respectivos átomos. Esboce os diagramas de
contorno. (2 val)
c) Os ângulos experimentais para as moléculas do metano e do amoníaco são,
respectivamente, 109,5o e 107,3o. Justifique o menor valor do ângulo para o
amoníaco. (1 val)
Questão 3
a) Na reacção : HCl + CH 3 NH 2 U Cl− + CH 3 NH 3+ , identifique, justificando, os pares
(ácido, base) conjugados (1 val)
b) Defina pH de uma solução. O que é uma solução tampão? Qual a importância
tecnológica e biológica das soluções tampão? (1 val)
c) A constante de acidez, em água e a 25oC, do ácido cianídrico (HCN) é Ka = 4,9x10-10.
Determine o pH de uma solução aquosa 1M, indicando todos os cálculos. (2 val)
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Questão 4
a) Enuncie as 1ª e 2ª leis da termodinâmica, apresentando as respectivas expressões
matemáticas e o significado físico das propriedades envolvidas. (1 val)
b) Considere a reacção de síntese do amoníaco a 25oC: N 2 ( g ) + 3H 2 ( g ) U 2NH 3 ( g ) ,
para a qual a entalpia e entropia padrões de reacção são, respectivamente, ∆H0 = 92,6 kJmol-1 e ∆S0 = -199 JK-1mol-1. Calcule a variação de entropia do universo e, com
base no valor que obtiver, discuta a espontaneidade da reacção directa. (2 val)
c) Tendo em conta a estequiometria da reacção anterior e o princípio de Le Chatelier
preveja, justificando, qual será o efeito de um aumento de pressão sobre o sistema.
(1 val)
Questão 5
Considere a seguinte célula de concentração à temperatura de 25 oC:
Ag Ag + ( 0, 01M ) Ag + (1M ) Ag
a) Escreva as respectivas semi-reacções e a reacção global. Identifique, justificando, o
ânodo e o cátodo e diga em que sentido passa a corrente eléctrica. (2 val)
b) A partir da equação de Nernst, determine a força electromotriz da célula, ∆E,
indicando todos os cálculos. (2 val)
c) Quais são as diferenças entre uma célula galvânica e uma célula electrolítica. Refira
algumas aplicações da electrólise. (1 val)
( R = 8,314 J K-1 mol-1; F = 96485 C mol-1 )
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