Professor Eurico Dias Papiro Especial IME Papiro 05 QUÍMICA 1ª QUESTÃO Valor 1,0 Vidro de janela pode ser produzido por uma mistura de óxido de silício, óxido de sódio e óxido de cálcio, nas seguintes proporções (% m/m): 75, 15 e 10, respectivamente. Os óxidos de cálcio e de sódio são provenientes da decomposição térmica de seus respectivos carbonatos. Para produzir 1,00 kg de vidro, quais são as massas de óxido de silício, carbonato de sódio e carbonato de cálcio que devem ser utilizadas? Mostre os cálculos e as equações químicas balanceadas de decomposição dos carbonatos. (Dados: Na = 23; O =16; Ca = 40; C = 12; Si = 28) 2ª QUESTÃO Valor 1,0 Considere as seguintes espécies no estado gasoso: BF3, ClF3, KrF4 e BrF5. Forneça as fórmulas de Lewis, a geometria molecular e a hibridização do átomo central de cada espécie. 3ª QUESTÃO Valor 1,0 Uma amostra de IBr de massa 8,28 gramas é aquecida a 227oC em um recipiente de 0,25L decompondo- se parcialmente em iodo e bromo. Sabendo – se que ao atingir o equilíbrio, em fase gasosa, a pressão parcial do bromo é de 3,08atm. calcule o valor da constante de equilíbrio 4ª QUESTÃO Valor 1,0 Num recipiente fechado, mantido a temperatura constante de 700K, foram introduzidos 0,450 mol de dióxido de carbono e 0,450 mol de hidrogênio. Após certo tempo, estabeleceu – se o equilíbrio, aparecendo como espécies novas monóxido de carbono e vapor d’água. Foi, então, adicionada 0,500 mol de uma mistura equimolecular de reagentes. Calcule a nova composição de equilíbrio, sabendo–se que nestas condições Kc é 0,16. 5ª QUESTÃO Valor 1,0 Dadas as reações de meia célula; Cu + 2 + e – → Cu + E0 = + 0,153 V – – I2 → 2I + e E0 = + 0,536 V Pede – se a) escrever a equação que representa a reação global da célula b) calcular o potencial de eletrodo global c) calcular a energia livre para a reação d)calcular a energia livre, considerando que 1 mol de elétrons percorreu a célula eletroquímica 1 Professor Eurico Dias Papiro Especial IME 6ª QUESTÃO Valor 1,0 Um método de sintetizar metanol (CH3OH) envolve reagir monóxido de carbono gasoso e hidrogênio: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l) a) Calcule ∆G a 25ºC para esta reação, na qual CO(g) a 5,0 atm e gás hidrogênio a 3,0 atm são convertidos em metanol líquido. Dados: ∆Gfº (CH3OH(l)) = -166 kJ ∆Gfº (H2(g)) = 0 ∆Gfº (CO(g)) = -137 kJ R = 8,31 J.K-1.mol-1 ln (45) = 3,8 b) Comparando ∆Gº e ∆G, o que podemos concluir da espontaneidade da reação nesses valores de pressão parcial dos reagentes? Discuta relacionando com a previsão segundo a Lei de Chatelier. 7ª QUESTÃO Valor 1,0 a) Os pontos de ebulição e de congelamento do dióxido de enxofre são -10 ºC e – 72 °C (a 1 atm), respectivamente. O ponto triplo é -75,5 ºC e 1,65.10-3 atm; e seu ponto crítico está a 157 ºC e 78 atm. Com esta informação, desenhe um esquema do diagrama de fases do SO2 e calcule o número de graus de liberdade de um sistema em equilíbrio contendo SO2(g) e O2(g). Justifique sua resposta. b)Qual substância espera-se exibir a maior tensão superficial a 25 ºC? (1) CH3OCH3 (2) C2H5OH (3) CH3CH(OH)CH3 (4) CH2(OH)CH2OH Justifique sua resposta. 8ª QUESTÃO Valor 1,0 a) Explique por que, embora raios gama tenham maior poder de penetração do que partículas alfa, são as de radiação α que são mais prováveis de causar dano no organismo. Qual tipo de radiação é mais efetivo em causar ionização de biomoléculas? b) Rutherford determinar o valor da constante de Avogadro estudando a série radioativa abaixo, onde está indicado o modo de decaimento de cada nuclídeo. I II III α β 218 Ra → Rn → 84 Po → Pb → Bi → Po → Pb α α β α a) Escreva as equações de desintegração dos nuclídeos nos etapas II e III da série dada. Indique todos os números atômicos e de massa. b) Calcule a constante de Avogrado, mostrando o raciocínio utilizado, sabendo que: - 1g de rádio, Ra, produz 3 x 1015 partículas α por dia, na etapa I da desintegração. - Uma vez formado o Rn, este e os demais nuclídeos que o sucedem se desintegram rapidamente até dar o último nuclídeo, Pb, da série apresentada. - As partículas α (alfa) transformam-se em átomos de hélio. - 1g de rádio, Ra, considerando-se todas as etapas da desintegração, produz, em 80 dias, 0,04 mL de gás He, medido a 25°C e 1 atm. Dados: volume molar dos gases a temperatura de 25°C e 1 atm = 25 L/mol. 2 Professor Eurico Dias Papiro Especial IME 9ª QUESTÃO Valor 1,0 Considere os compostos listados a seguir: I - 1 – propanol II- 1 – butanol III- 2 – butanol IV- ácido acético V- fenol comum Marque a alternativa que contém a afirmação correta. a) O composto I possui solubilidade infinita em á água. b) O composto II é isômero de cadeia de I. c) O composto dois não pode sofrer oxidação. d) O composto é menos ácido do que o composto III. e) O composto II ocorre na forma de duas substâncias. Justifique porque a alternativa A da questão 12 está certa ou errada. 10ª QUESTÃO Valor 1,0 Marque a alternativa correta. a) A octanagem, que é o grau de medida da qualidade de gasolinas, pode ser aumentado pela adição de substâncias conhecidas como aditivos. b) O petróleo é fonte do carvão mineral. c) O petróleo pode ser sintetizado em laboratório. d) Os alcenos são hidrocarbonetos de cadeia ramificada necessariamente. e) Os ciclanos são conhecidos como olefinas. Justifique porque a alternativa D da questão 14 está certa ou errada. 3