Caderno de Provas
QUÍMICA
Edital Nº. 04/2009-DIGPE
10 de maio de 2009
INSTRUÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DA PROVA
 Use apenas caneta esferográfica azul ou preta.
 Escreva o seu nome completo e o número do seu documento de identificação no espaço indicado
nesta folha.
 A prova terá duração máxima de 4 (quatro) horas, incluindo o tempo para responder a todas as
questões do Caderno de Provas e preencher as Folhas de Respostas.
 Ao retirar-se definitivamente da sala, entregue as Folhas de Respostas ao fiscal.
 O Caderno de Provas somente poderá ser levado depois de transcorridas 3 (três) horas do início
da aplicação da prova.
 Confira, com máxima atenção, o Caderno de Provas, observando o número de questões contidas e
se há defeito(s) de encadernação e/ou de impressão que dificultem a leitura.
 Esta prova contém a seguinte numeração e pontuação de questões:
Tipo de questão
Discursiva
Múltipla escolha
Total de
questões
02 questões
20 questões
Pontuação por
questão
15 pontos
3,5 pontos
Total de
pontuação
30 pontos
70 pontos
 Confira, com máxima atenção, se os dados constantes nas Folhas de Respostas para as questões
discursivas e para as questões de múltipla escolha estão corretos.
 Em havendo falhas em quaisquer das Folhas de Respostas, dirija-se ao fiscal responsável dentro
do prazo destinado previamente.
 As Folhas de Respostas para as questões discursivas estão identificadas com um código que
sinaliza a inscrição do candidato. A capa dessas Folhas de Respostas deverá ser assinada no
espaço apropriado e, quando solicitado, deverá ser destacada e entregue ao fiscal de sala.
 As questões discursivas deverão ser respondidas unicamente no espaço destinado para cada
resposta. Respostas redigidas fora do espaço reservado serão desconsideradas.
 Assine, no espaço apropriado, a Folha de Respostas para as questões de múltipla escolha.
 As Folhas de Respostas não poderão ser rasuradas, dobradas, amassadas ou danificadas. Em
hipótese alguma, serão substituídas.
 Para cada questão de múltipla escolha, existe apenas uma resposta certa.
 Transfira as respostas para a Folha de Respostas das questões de múltipla escolha somente
quando não mais pretender fazer modificações. Não ultrapassando o limite dos círculos.
NOME COMPLETO:
DOCUMENTO DE IDENTIFICAÇÃO:
_____________________________
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
PARA RESPONDER AS QUESTÕES, SE NECESSÁRIO, UTILIZE OS DADOS A SEGUIR.
01) 1ppmil
02 )
1 mg mL
1
Constante dos gases (R)
(R)
8,3144
0,082
Número de Avogadro (N A )
04 )
Constante de Planck (h)
05 )
Constante de Rydberg (R )
06 )
Velocidade da Luz no Vácuo (c )
1
83 cm
K
atm L mol
1
1
K
1
6,6261 10 -34 J s
1,0973 10 7 m
1
3,0 10 8 m s
1
1
08 ) Contante de Faraday (F)
09 ) ln 2 0,693
10 ) 2,3 log10 ln
11)
12 )
1
6,02 10 23
03 )
07 ) 1 kJ mol
J mol
96500 C mol
1
ln 2 10 -3
6,214
log10 2 0,301
13 ) 1Hz 1s -1
14 ) 1atm 760 torr
15)
Pressão de Vapor da água à 20 º C 17,54 torr
PROFESSOR_QUÍMICA
1
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
QUESTÕES DISCURSIVAS
ESTAS QUESTÕES DEVERÃO SER RESPONDIDAS NAS FOLHAS DE RESPOSTAS DAS QUESTÕES
DISCURSIVAS, MANTENDO O MEMORIAL DE CÁLCULO, QUANDO FOR O CASO.
1. (15 pontos) Admita o sistema a seguir, a 25 ºC e 1atm.
Voltímetro
Ponte salina
Placa de prata (Ag)
Placa de prata (Ag)
solução contendo inicialmen te
2 10
3
mol L 1 de Ag
solução contendo inicialmen te
1,0 mol L 1de Ag
Dados: Ag (aq) 1e
Ag(s)
0
E
0,80 V
Nas condições descritas, para o sistema contido na figura acima, pede-se
a) a semi-reação de oxidação.
b) a semi-reação de redução.
c) a diferença de potencial (exponha os cálculos).
2.
(15 pontos) Considere os dados a seguir para responder esta questão.
parâmetros de van der Waals para o CO 2
a
3,64 L2 atm mol
b
0,04267 L mol
2
1
Calcule a pressão exercida, a uma temperatura de 25 ºC, por 1,00 mol de gás carbônico gasoso
ocupando um volume de 50 mL, utilizando
a) a equação do gás ideal.
b) a equação de van der Waals.
Exponha os cálculos.
PROFESSOR_QUÍMICA
2
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA
AS RESPOSTAS DESTAS QUESTÕES DEVERÃO SER ASSINALADAS NA FOLHA DE RESPOSTAS
DAS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA.
1.
-1
(3,5 pontos) Para responder esta questão, utilize uma energia de emparelhamento de 19.000 cm e a
5
2
configuração t 2g e g para o íon.
Utilizando a teoria do campo cristalino e o valor de 10Dq abaixo, estimado a partir de medidas
espectroscópicas, a energia total de estabilização do campo cristalino, em kJ/mol, para o composto
2+
[Co(H2O)6] ( O 10Dq 13.000cm-1 ) é, aproximadamente,
a)
b)
c)
d)
2.
(3,5 pontos) A ordem de ligação para o íon O 22 , a partir da teoria do orbital molecular, é
a)
b)
c)
d)
3.
168,1.
-289,4.
-300,7.
332,5.
1.
2.
3.
4.
(3,5 pontos) Há várias definições diferentes para o que se convencionou denominar ácido e base. A
partir dessas definições não é possível dizer que uma teoria é mais correta do que outra. Admita as
equações abaixo, escritas simplificadamente
I) NaNH 2
NH 4 Cl
II) NH 3
BF3
III) 4CO
Ni
IV) HClO 4
V) Co 3
NaCl
2NH 3
H3NBF3
Ni(CO) 4
HF
6Cl -
H 2F
ClO -4
Co(Cl) 6
3
São consideradas ácidos as espécies
4.
a)
NaNH 2 , CO, HF, BF3 ,Ni.
b)
NH4Cl, BF3 , Ni, HClO4 , Co3 .
c)
NH3 , CO, H2F , ClO-4 , Co3 .
d)
NH4Cl, BF3 , CO,HClO4 , Cl- .
(3,5 pontos) Indique a alternativa que contém o ponto de ebulição, ao nível do mar, de uma solução
aquosa que apresenta uma pressão de vapor de 751 Torr a 100 ºC.
Dados :
constante tonoscópic a da água (K t )
constante ebulioscóp ica da água (K e )
a)
b)
c)
d)
0,018 kg mol -1;
0,52 º C kg mol -1.
99,66 ºC.
100,21 ºC
100,34 ºC.
103,4 ºC.
PROFESSOR_QUÍMICA
3
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
5.
(3,5 pontos) Considere os produtos de solubilidade de uma série de iodetos, a 25 ºC, listados na
tabela seguinte:
Substância
CuI
Produtos de solubilidade
1,0 10 -12
AgI
8,3 10 -17
PbI2
7,1 10 -9
BiI3
8,1 10 -19
Marque a alternativa na qual estão listados os quatro compostos em ordem decrescente de solubilidade
molar numa solução 0,1 mol/L de iodeto de sódio.
6.
a)
PbI2 , CuI, AgI, BiI3 .
b)
PbI 2 , BiI3 , AgI, CuI.
c)
CuI, PbI 2 , BiI3 , AgI.
d)
BiI3 , PbI 2 , CuI, AgI.
(3,5 pontos) Considerando que o Kp para a reação em equilíbrio NH 4HS(s)
NH3 (g) H2S(g) é 0,11
a 25 ºC, marque a alternativa que contém o valor de Kc a essa temperatura. Admita que os gases
envolvidos na reação sejam ideais.
a)
b)
c)
d)
7.
(3,5 pontos) Uma solução de cloreto de rutênio foi eletrolisada durante um intervalo de tempo igual a
2
2
5,00x10 segundos e uma corrente elétrica de 1,2x10 mA. Nesse processo, foi depositada uma massa
de 31,0 mg de rutênio. O número de oxidação do rutênio no cloreto de rutênio é
a)
b)
c)
d)
8.
-6
7,3x10 .
-5
6,1x10 .
-2
2,5x10 .
-4
1,8x10 .
+1.
+2.
+3.
+4.
(3,5 pontos) A tabela a seguir expõe valores de constante dielétrica , a 25 ºC, para vários solventes:
Solvente
Dimetil sulfóxido
Fórmula
H3CSOCH 3
Constante dielétrica
49
N,N-dimetilformamida
HCON(CH 3 )2
37
Acetonitrila
H3CCN
36
Hexametilfosforamida
[(H3C) 2 N] 3 PO
30
Propanona
H3CCOCH 3
21
Baseando-se apenas nos valores da constante dielétrica, o solvente menos indicado e o mais indicado,
respectivamente, para preparar uma solução na qual seja utilizado um soluto iônico, a 25 ºC, são
a)
b)
c)
d)
hexametilfosforamida e acetonitrila.
dimetil sulfóxido e N,N-dimetilformamida.
N,N-dimetilformamida e hexametilfosforamida.
propanona e dimetil sulfóxido.
PROFESSOR_QUÍMICA
4
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
9.
(3,5 pontos) Considere as reações I e II:
H3CCH
KMnO 4 , H2 O, H3 O
CHCH 3
H3CCH 2C
CH 2
KMnO 4 , H3 O
A
(I)
B D E
(II)
CH3
Os produtos finais A, B, D e E são, respectivamente,
a)
b)
c)
d)
ácido etanóico, butanona, dióxido de carbono e água.
ácido butanóico, butanal, ácido carbônico e monóxido de carbono.
etanol, butanona, monóxido de carbono e água.
ácido acético, propanona, metanal e água.
10. (3,5 pontos) Considere as informações abaixo para responder esta questão.
As reações I, II e III ocorrem a 25 ºC e 1 atm:
NH3 (g) HCl(g)
NH 4Cl(s)
N2 (g)
3H 2 (g)
2NH3 (g)
N2 (g)
4H 2 (g) Cl 2 (g)
2NH 4Cl(s)
H
-176,0 kJ
(I)
H
-92,22 kJ
(II)
H
-628,86 kJ
(III)
Indique a opção na qual se encontra o calor de formação padrão do cloreto de hidrogênio gasoso.
a)
b)
c)
d)
– 92,3 kJ.
– 106,5 kJ.
– 184,64 kJ.
– 897,08 kJ.
11. (3,5 pontos) Considerando o modelo da repulsão do par de elétrons na camada de valência, analise a
tabela abaixo:
Molécula
BrF3
Geometria
BrF5
SF4
IF4
O preenchimento correto, de cima para baixo, da coluna contendo a geometria é
a)
b)
c)
d)
pirâmide trigonal, bipirâmide trigonal, tetraédrica e tetraedrica distorcida.
forma de T, bipirâmide trigonal, quadrado planar e tetraedrica distorcida.
forma de T, pirâmide de base quadrada, tetraédrica distorcida e quadrado planar.
trigonal planar, pirâmide de base quadrada, quadrado planar e tetraédrica.
PROFESSOR_QUÍMICA
5
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
12. (3,5 pontos) A freqüência de uma das linhas da série de Paschen do espectro do hidrogênio é
14
2,7415x10 Hz. O número quântico principal do estado superior na transição é
a)
b)
c)
d)
3.
5.
6.
7.
13. (3,5 pontos) Considere os dados abaixo para responder esta questão.
admita que a lata está completame nte cheia com a solução;
Dados : constante de Henry a 20 º C (K H )
2,3 10
2
mol L
1
atm 1;
o dióxido de carbono comporta - se como gás ideal.
Um refrigerante é produzido dissolvendo-se CO2 a 3,00 atm em uma solução aromatizada a qual é
selada em uma lata de alumínio. O volume, em litros, de CO 2 liberado quando uma lata de 355 mililitros
é aberta para um 1 atm a 20 ºC, deixando-se escapar todo o CO2, é
a)
b)
c)
d)
0,33.
0,59.
0,79.
1,88.
14. (3,5 pontos) Mantendo-se a pressão constante, 10 g de hidrogênio foi aquecido de 25 ºC a 125 ºC.
Considere a capacidade calorífica molar para o gás na faixa de temperatura de 298 K a 1500 K:
CP (J mol
1
K 1)
29,06 0,8364 10
3
T
20,112 10
O
H , em kJ, para essa variação de temperatura (25 ºC a 125 ºC) é
a)
b)
c)
d)
14,5.
18,9.
26,8.
32,7.
7
T2
15. (3,5 pontos) O calor liberado, a 1000 K, para a reação abaixo, à pressão constante, é 123,77 kJ.
N2 (g) 3H2 (g)
2NH 3 (g)
As capacidades caloríficas molares a serem utilizadas são:
CP (N2 , g)
29,117 J mol
1
K
1
CP (H2 , g)
28,816 J mol
1
K
1
CP (NH 3 , g)
35,061 J mol
1
K
1
Com base nesses dados, o calor de formação da amônia a 300 K é aproximadamente
a)
b)
c)
d)
+ 53.
+ 77.
– 46.
– 92.
PROFESSOR_QUÍMICA
6
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
16. (3,5 pontos) Considere os dados abaixo para responder esta questão.
constante de hidrólise a 25 º C para NaCN (K h )
Dados :
constante de ionização da água a 25 º C (K W )
2,5 10
5
10 -14
constante de ionização do ácido cianídrico a 25 º C (K W )
4,0 10 -10
o logarítmo utilizado nas alternativ as são log10
A expressão matemática que representa o pH da solução 0,45 mol/L de NaCN , a 25 ºC, é
a)
b)
pH
pH
14 [ log( 1,250 10
14 [ log( 1,250 10
c)
pH
14 [log(1,250 10
d)
pH
14
5
[ log( 1,250 10
5
5
45
1
2
1
45 2
5 10
4
)] .
5 10
4
)] .
1
45 2
5 10
5
1
2
45
4
)] .
4
5 10
)] .
17. (3,5 pontos) As constantes de velocidade (k) da reação de segunda ordem A(g)
função da temperatura são dadas na tabela a seguir:
T(K )
k(L mol
1
s 1)
4,87 10
3
1,50 10
3
4,98 10
4
1,35 10
4
298
3,46 10
5
273
7,87 10
7
338
328
318
308
1
(K 1 )
T
2,959 10
B(g) C(g) em
ln k
3
5,325
3,049 10
3
6,502
3,145 10
3
7,605
3,247 10
3
8,910
3,356 10
3
10,27
3,663 10
3
14,06
Usando-se os dados da tabela, a 338 K e 273 K, a energia de ativação da reação será
aproximadamente
a)
b)
c)
d)
124,4 kJ/mol.
155,7 kJ/mol.
103,2 kJ/mol.
208,5 kJ/mol.
18. (3,5 pontos) Considere os dados abaixo para responder esta questão.
ln 0,652
Dados : ln 2
0,427
0,693
tempo de meia - vida do carbono - 14 ( t 1 )
5,73 10 3 anos
2
Uma amostra contendo 250 miligramas de carbono-14 de uma parte de um pano encontrado em uma
escavação de um túmulo antigo em Nubia, sofre 1.500 desintegrações em 10 horas. Se 1,0 grama de
uma amostra recente de carbono-14 apresenta 920 desintegrações por hora, a idade, em anos, do
pedaço de pano é
a)
b)
c)
d)
3
4,88x10 .
4
5,42x10 .
3
3,53x10 .
5
6,91x10 .
PROFESSOR_QUÍMICA
7
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
19. (3,5 pontos) Em uma indústria que produz vinagre, no setor de controle de qualidade, foram
realizadas várias análises titulométricas com o objetivo de determinar o teor de ácido acético no referido
produto. Na tabela abaixo, estão contidos os valores resultantes do procedimento.
Titulação
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Concentração
3,91
4,01
3,61
3,83
3,75
3,91
3,82
3,70
3,50
3,77
3,96
3,85
3,67
3,83
3,77
3,51
3,85
4,04
3,74
3,97
A partir dos dados contidos na tabela a variância amostral é, aproximadamente,
a)
b)
c)
d)
0,023.
0,033.
0,093.
0,468.
20. (3,5 pontos) Em um tubo polarimétrico de 20 cm, a 20 ºC, o desvio angular da luz de sódio polarizada,
que passa por uma solução de sacarose, C12 H 22 O11 , em água, é 34,52º. Aponte a alternativa cujos
números correspondem à concentração da referida solução em mol/L, sabendo-se que o poder rotatório
da sacarose é 66,37 º mL dm 1 g 1 .
a)
b)
c)
d)
0,58.
0,76.
0,82.
0,94.
PROFESSOR_QUÍMICA
8
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
FOLHA PARA RASCUNHO
PROFESSOR_QUÍMICA
9
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
FOLHA PARA RASCUNHO
PROFESSOR_QUÍMICA
10
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
EDITAL Nº. 04/2009-DIGPE/IFRN
FOLHA PARA RASCUNHO
PROFESSOR_QUÍMICA
11