Simulação da Prova para o ingresso na Pós-graduação
A prova consiste de 20 questões dissertativas e têm duração de 3 horas. Atenção - Deverão ser respondidas:
as quatro questões GERAIS DE CONHECIMENTOS EM QUÍMICA e a quatro questões
COMPLEMENTARES DE CONHECIMENTOS EM QUÍMICA (escolha quatro, dentre as dezesseis
restantes), totalizando oito questões. As questões Gerais têm peso de 20% e as questões Complementares de
80%, em um total de 10 pontos possíveis. É permitido o uso de régua e calculadora.
QUESTÕES GERAIS DE CONHECIMENTOS EM QUÍMICA
Questão 1
Responda os seguintes itens:
a) Na classificação periódica, o elemento químico de configuração [Ar] 4s2 3d10 4p5 está localizado em que
período? Qual é o nome do elemento?
b) O raio atômico dos elementos da família 2A na Tabela Periódica aumenta em que sentido? E dos elementos do
3º período?
c) O íon 52Cr3+ possui quantos prótons, nêutrons e elétrons?
d) Porque a Energia de Ionização para o lítio é maior do que para o potássio?
Questão 2
Desenhe a estrutura “espacial” do gás carbônico, da amônia, do metano, do etileno, do acetileno e do benzeno.
Questão 3
Como representado nas equações químicas abaixo (não balanceadas) para a preparação do óxido de cobre II,
reage-se primeiramente o sulfato de cobre II com hidróxido de potássio. Segue-se filtração do hidróxido de cobre II
formado que, posteriormente, é submetido a um aquecimento brando em recipiente de porcelana. Caso o
aquecimento seja muito drástico, pode-se formar óxido de cobre I com liberação de oxigênio.
a) faça o balanceamento estequiométrico dos reagentes e produtos nas equações apresentadas.
b) qual a equação global na preparação do óxido de cobre II a partir do sulfato de cobre II?
c) se reagirmos 1g de sulfato de cobre II, quanto (em gramas) de óxido de cobre II teremos ao final, considerando
uma reação com 90% de rendimento global?
d) qual é a equação química da formação do óxido de cobre I a partir do óxido de cobre II?
CuSO4 (aq) + KOH (aq)
K2SO4 (aq) + Cu(OH)2 (s)
Cu(OH)2 (s)
CuO (s) + H2O (g)
∆
Questão 4
Na preparação de uma solução aquosa padrão de hidróxido de sódio, dissolveu-se 4g deste a um volume final de
100mL. Pergunta-se:
a) Qual a concentração em mol/L desta solução padrão?
b) Para obter 100mL de uma solução aquosa com concentração de 4g/L, qual volume da solução padrão (em mL) é
necessária para a diluição?
QUESTÕES COMPLEMENTARES DE CONHECIMENTOS EM QUÍMICA
Questão 5
Considere a reação 2NO2(g) = N2O4(g).
a) Como se altera a constante de equilíbrio desta reação com o aumento da pressão?
b) Como se altera a composição do equilíbrio com o aumento da pressão?
c) Se a temperatura do meio reacional em equilíbrio aumentar, o que ocorrerá com a constante de equilíbrio?
Questão 6
Explique porque a hidratação do isobutileno (2-metilpropeno) utilizando água e um catalizador ácido gera o álcool
com orientação Markovnikoff, enquanto que a hidratação empregando diborana e peróxido de hidrogênio em meio
básico fornece o álcool de orientação anti-Markovnikoff.
Questão 7
O complexo [Ni(CN)4]-2 é diamagnético mas [NiCl4]-2 é paramagnético com dois elétrons desemparelhados. Da
mesma forma [Fe(CN)6]-3 possui apenas um elétron desemparelhado, mas [Fe(H2O)6]+3 possui cinco. Discuta estas
observações experimentais usando a Teoria do Campo Cristalino.
Questão 8
Uma amostra ácida X desconhecida e levemente colorida possui cloreto. O laboratório dispõe, além de soluções
tampão, soluções padrão, diversos tipos de eletrodos e de um “aparelho” cujo medidor só mede em milivolt.
a) Dentre os eletrodos, qual o adequado para a determinação potenciométrica do cloreto na solução X?
b) Como você procederia para a determinação do cloreto na solução X?
c) Como você determinaria o pH da solução X?
Questão 9
Construa dois diagramas de orbitais moleculares completos para simetria octaédrica, sendo um para o caso de
campo fraco (ligantes π doadores) e outro para o caso de campo forte (ligantes π receptores). Usando esses dois
diagramas, explique, por comparação, como um ligante de campo fraco (por exemplo F-) irá produzir um espectro
de absorção na região do visível-ultravioleta (UV-VIS), envolvendo transições d-d de menor energia do que para
um ligante de campo forte (por exemplo CO). Explique também como esses dois ligantes irão produzir os casos de
spin alto e spin baixo, respectivamente. Forneça o máximo de detalhes nos seus diagramas, indicando as simetrias
dos orbitais do metal isolado, dos ligantes e dos orbitais moleculares formados. Indique também a diferença de
energia correspondente ao ∆o.
Questão 10
Para a reação A = B + C , de primeira ordem:
a) Escreva a lei de velocidade.
b) Faça uma figura de [A] em função do tempo e de [B] em função do tempo.
c) Explique como calcularia o coeficiente de velocidade da reação.
Questão 11
Responda os seguintes itens:
a) Explique por que o p-nitro-fenol é mais ácido do que fenol.
b) Descreva uma rota de síntese eficiente para o 3-hexanol, utilizando como fonte de carbono álcoois saturados de
até quatro átomos de carbono e quaisquer reagentes inorgânicos.
Questão 12
Um aluno de Química Orgânica Experimental executou duas reações em laboratório e obteve quatro espectros
(veja abaixo):
a) Determine as estruturas dos compostos A e B.
b) Correlacione os espectros de massas (1 e 2) com os compostos A e B da reação. Interprete os espectros e
descreva os mecanismos de fragmentação dos picos mais importantes (mínimo de um por espectro).
c) Assinale e justifique as principais bandas no espectro de IV.
d) Assinale os sinais no espectro de RMN 1H.
Questão 13
Represente os métodos gráficos para a determinação do volume estequiométrico nas titulações potenciométricas.
Qual o que você escolheria e como precederia para a determinação da constante de equilíbrio de um ácido fraco?
Questão 14
Responda os seguintes itens:
a) Explique o tipo de ligação envolvida no sólido NaCl, em uma barra de Na e no gás Cl2, dizendo os motivos que
levam eles a fazerem tais ligações.
b) Explique as diferentes propriedades dos compostos formados.
Questão 15
Num sistema isolado adiabaticamente e contendo dois corpos em temperaturas distintas, o fluxo espontâneo de
calor poderia ocorrer do corpo frio para o quente? Dê sua resposta com base na Primeira e na Segunda Lei da
Termodinâmica.
Questão 16
(R)-n-C3H7CH(OH)CH3 (A) pode ser convertido no éter etílico correspondente n-C3H7CH(OC2H5)CH3 por dois
caminhos: I) Através da reação de (A) com K (potássio metálico) para formar o alcóxido correspondente, o qual
reage com tosilato de etila (TsOEt); II) (A) reage primeiro com TsCl e depois com etóxido de potássio. Neste
contexto:
a) Indique o tipo de substituição nucleofílica envolvida em ambos os processos;
b) Represente a estereoquímica dos intermediários e produtos obtidos em cada via, designando-os como R ou S;
c) Considerando que A seja oticamente puro, determine o sinal e a magnitude do desvio do plano da luz polarizada
para os éteres obtidos.
Questão 17
Em uma análise de solo, para a determinação de contaminação por hexaclorobenzeno, foram obtidas as seguintes
quantidades (ng/m2) em seis amostragens: 10,0; 7,1; 9,0; 27,1; 0,8; 4,0.
a) Qual a média, a mediana e o desvio médio neste conjunto de dados?
b) Defina média, mediana e desvio médio.
Questão 18
Represente no plano potencial químico × temperatura, a p constante, as condições de equilíbrio e de estabilidade de
duas fases I e II de uma substância pura.
Questão 19
A adição de 3-bromo-3-metil-2-butanona em uma suspensão de metóxido de sódio em éter resultou na formação da
substância A em 40% de rendimento. Forneça a estrutura química desta substância sabendo-se que o ponto de
ebulição é igual a 101oC, o nD20= 1.3890 e a sua formula molecular apresenta C6H12O2 além dos dados
espectroscópicos descritos abaixo:
Br
RMN 1H
O
MeONa/ éter
H3C
CH3
CH3
A
δ
No de H´s
1.15
9
3.58
3
Questão 20
Conceitue os termos labilidade/inércia, estabilidade/instabilidade e influência trans/efeito trans. Quais termos são
cinéticos e quais são termodinâmicos.