UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada - Mestrado
PROVA ESCRITA de seleção para ingresso no Mestrado em Química Aplicada
1ª ETAPA do 1º. Processo Seletivo 2012 – 06/02/2012
QUESTÕES:
01. (Química Analítica) Você precisa determinar o teor de cloreto numa certa amostra de água. Você
tomou uma alíquota de 100 mL da amostra, adicionou indicador e gotejou solução padrão de nitrato de
prata 0,1 M gastando 0,1 mL. Como o volume da solução de nitrato de prata gasto na titulação é muito
pequeno, você tem duas alternativas. Diluir a solução de nitrato de prata a 0,01 M ou utilizar método
indireto. A tua decisão foi pela utilização do método indireto. Então, você tomou uma alíquota de 20
mL, adicionou 20 mL de solução de nitrato de prata 0,103 M e a seguir titulou a mistura com uma
solução de tiocianato de potássio 0,101 M, gastando 18,3 mL. Qual a concentração de cloreto na
amostra de água em mg.L-1.
Dados: Cl = 35,5
Cl¯ + AgNO3  AgCl + NO3¯
AgNO3 (excesso) + KSCN  AgSCN + K+ + NO3¯
02. (Química Analítica) Você precisa preparar um tampão de ácido acético/acetato de sódio de pH igual a
4,5. Você tem 375 mL de solução 0,5 M de ácido acético e deve calcular quantos gramas de acetato
de sódio deve ser adicionado a esta solução para obter o tampão de pH desejado.
Dados: Ka = 1,8.10-5; C = 12; H = 1; O = 16; Na = 23
03. (Química Analítica) Para determinar o grau de hidratação do Mn(COO)2, você fez uma
termogravimetria. Pesou 70 mg do composto, efetuou o aquecimento numa razão de 10 oC.min-1 até
atingir a temperatura de 900 oC. Na curva TG obtida, você observou que a primeira perda de massa,
atribuída a desidratação, foi de 14 mg. Faça então o cálculo para determinar o grau de hidratação do
composto. Dados: Mn = 55; C = 12; O = 16
04. (Química Orgânica) Quando o 2-metilpropeno (isobutileno) é dissolvido em metanol na presença de
um ácido forte, ocorre uma reação que leva a formação do terc-butil metil éter, CH3OC(CH3)3. Dê o
mecanismo de formação do produto.
05. (Química Orgânica) A reação de bromação do ciclohexeno fornece os compostos A e B:
(a) Atribua as configurações R ou S para os centros
quirais presentes nos compostos A e B.
(b) Os compostos A e B são iguais ou diferentes?
Justifique sua resposta.
06. (Química Orgânica) Os compostos Y e W são isômeros e têm a fórmula molecular C4H6Cl2. Ambos
os compostos dão um teste positivo com permanganato de potássio aquoso diluído à frio. O espectro
de RMN1H do composto Y consiste em um singleto ( = 4,2 ppm) e um singleto ( = 5,3 ppm); a
razão entre as áreas dos sinais é de 2:1, respectivamente. O espectro de RMN1H do composto W
consiste em um singleto ( = 2,2 ppm), um dubleto ( = 4,1 ppm) e um tripleto ( = 5,7 ppm); a razão
entre as áreas dos sinais é de 3:2:1, respectivamente. Proponha estruturas para os compostos Y e W.
1ª ETAPA do 1º. Processo Seletivo 2012 – 06/02/2012
FOLHA DE QUESTÕES
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07. (Físico-Química) O 2-bromobutano (líquido) reage com hidróxido de potássio (em solução de água e
álcool) formando o 2-buteno (gasoso) e, em menor proporção, o 1-buteno (gasoso):
C4H9Br(l) + KOH(aq+alc) → H3C-CH=CH-CH3(g) + H2C=CH-CH2-CH3(g) + KBr(aq+alc) + H2O(l)
(maior quantidade)
(menor quantidade)
Numa experiência, 137 g de 2-bromobuteno e excesso de KOH foram aquecidos a 80 ºC. A cada
50 s o volume da mistura de butenos foi determinado, nas condições ambientais, obtendo-se o gráfico a
seguir:
Observando-se o gráfico acima, o que se pode afirmar sobre a velocidade instantânea da reação
quando se comparam seus volumes médios ao redor de 100, 250 e 400 s? Justifique sua resposta
utilizando o gráfico.
08. (Físico-Química) Em condições normais, a água entra e sai continuamente de células, difundindo-se
em direção à região em que há menor número de moléculas de água, estabelecendo o equilíbrio
osmótico. Se uma célula viva, por exemplo, uma hemácia, for colocada em solução que apresenta
concentração salina superior ou inferior à célula, haverá um fluxo de água, através da membrana
plasmática. Desta forma uma injeção endovenosa deve ser isotônica em relação ao sangue para não
danificar os glóbulos vermelhos:
a) Se o sangue possui pressão osmótica igual a 7,65 atm a 37 ºC, calcule a massa de glicose (MM = 180,0
g.mol-1) que deve ser utilizada para preparar 10 mL de uma solução usada em uma injeção
endovenosa.
b) Explique o termo isotônico.
Dados:
 = i.R.T.[ ], onde:  = pressão osmótica
i = fator de Van’t Hoff
R = constante dos gases = 0,08206 L.atm.mol-1.K-1
T = temperatura
[ ] = concentração em mol.L-1
09. (Físico-Química) A análise quantitativa potenciométrica (titulação potenciométrica, por exemplo!)
baseia-se na relação existente entre o potencial eletroquímico desenvolvido por um eletrodo em
equilíbrio com um íon ou uma molécula a qual se quer determinar e a concentração desta espécie em
solução. Sabendo-se que a relação entre o potencial eletroquímico de um eletrodo em equilíbrio com
um íon ou uma molécula é fornecida pela equação de Nernst:
a) Determine a concentração de Cu2+ em uma célula eletroquímica formada por um fio de cobre em
contato com a solução problema e um eletrodo padrão de Zn (Zn(s)/Zn2+(aq), 1,0 mol.L-1:), na qual o
potencial medido na célula é de 1,05 V.
b) Qual seria o valor do potencial medido em uma célula formada pelo eletrodo de
Cu (Cu(s)/Cu2+(aq), X mol.L-1:) descrito acima e um eletrodo padrão de hidrogênio
(Pt(s)/H2(g), 1,0 bar/H+(aq), 1,0 mol.L-1:)?
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FOLHA DE QUESTÕES
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Observação: Considere como aproximação que os coeficientes de atividade das soluções em questão são
unitários. A razão entre as unidades J/C é igual a V.
Dados:
E = E0 – RT.lnQ, onde:
E = potencial medido na célula
nF
E0= potencial medido na célula
R = constante dos gases = 8,314 J.K-1.mol-1
T = temperatura
F = constante de Faraday = 96.485 C.mol-1
n = número de elétrons envolvidos no processo
Q = quociente reacional = razão entre as atividades dos produtos e dos reagentes
em um determinado ponto de uma reação (no equilíbrio Q = K)
Valores de potencial padrão de meia célula de redução:
Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s) - E0 = 0,34 V
Zn2+(aq) + 2 e- → Zn(s) - E0 = - 0,76 V
10. (Química Inorgânica) Considere os dados abaixo dos compostos de xenônio:
Ponto de fusão (K)
Comprimento da ligação Xe-F (pm)
XeF2
413
200
XeF4
390
195
XeF6
322
189
a) Escreva as estruturas de Lewis e desenhe a geometria das moléculas de XeF2, XeF4 e XeF6.
b) Justifique as tendências observadas para os pontos de fusão e comprimentos de ligação para as três
moléculas em questão.
11. (Química Inorgânica) Considerando-se a ligação em compostos iônicos, responda as seguintes
questões:
a) Para fundir um sólido iônico, é necessário fornecer energia para vencer as forças entre os íons, de
modo que o arranjo regular destes sofra um colapso. Se a distância entre o ânion e o cátion em um
sólido cristalino diminui (mas as cargas dos íons permanecem iguais), o ponto de fusão deve aumentar
ou diminuir? Explique a sua resposta.
b) Coloque os seguintes compostos em ordem crescente de energia reticular (da menos negativa para a
mais negativa): LiI; LiF; CaO, RbI.
12. (Química Inorgânica) Os elementos químicos M, V e X estão todos no mesmo período da tabela
periódica. M é um metal alcalino, V é do grupo 5 e X é um halogênio. Com relação a estes elementos
responda:
a) Qual deles é o menos eletronegativo?
b) Qual deles tem a maior energia de ionização?
c) Qual elemento possui o menor raio atômico?
d) Das três ligações, M-V, M-X e V-X identifique as ligações iônicas e as covalentes. Se a ligação for
covalente, classifique-a como polar ou apolar;
e) Supondo-se que X tenha o número atômico 9. Determine a ordem de ligação da molécula de X2, com
base na teoria dos orbitais moleculares.
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