UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA R. José Moreira Sobrinho, s/n, CEP: 45506-191 Jequié-BA Tel / FAX: 73 3528-9630 e-mail: [email protected] Reservado ao PGQUI Questão EXAME GERAL EM QUÍMICA EDITAL N° 118/2009 Seleção para o 1º Semestre de 2010 – 07 de Dezembro de 2009 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 Total CANDIDATO: ___________________________________________________ Assinatura: _____________________________________________________ INSTRUÇÕES • Durante o exame, não converse, e mantenha o telefone celular desligado. • Tempo de duração do exame: 04 (quatro) horas. • Cada questão deve ser respondida na sua própria folha. Caso o espaço disponível não seja suficiente, solicite folhas suplementares, que deverão estar carimbadas pelo Programa de Pós-Graduação em Química da UESB. • Só serão consideradas questões respondidas em folhas de respostas devidamente carimbadas e rubricadas pelo candidato. • Em hipótese alguma será permitido o empréstimo de materiais especialmente calculadoras - entre candidatos. Utilize somente a Tabela Periódica anexa a este exame, lápis, borracha, caneta e calculadora. • MOSTRE EM TODAS AS QUESTÕES O RACIOCÍNIO UTILIZADO. TODOS OS CÁLCULOS EFETUADOS DEVEM SER INDICADOS. AS RESPOSTAS A TODAS AS QUESTÕES PURAMENTE DISSERTATIVAS DEVEM SER CLARAMENTE JUSTIFICADAS. Pontuação 1ª Questão (A) (0,5 ponto) Óxido de titânio (IV), TiO2, é aquecido em presença de gás hidrogênio (H2) para formar água e um novo óxido de titânio, TixO y. Se 1,598 g de TiO2 produz 1,438 g de TixO y, qual a fórmula do novo óxido? (B) (0,5 ponto) A nicotina, um composto tóxico encontrado em componentes voláteis do tabaco, apresenta 74,0% de C, 8,65% de H e 17,35% de N. Sua massa molar é 162 g/mol. Qual a fórmula molecular da nicotina? 2ª Questão (A) (0,5 ponto) Qual a massa em gramas de Na2CO3 remanescente em solução quando 25,0 mL de AgNO3 0,200 mol L-1 são misturados com 50,0 mL de Na2CO3 0,0800 mol L-1? Na2CO3 (aq) + 2AgNO3 (aq) Ag2CO3 (s) + 2NaNO3 (aq) (B) (0,5 ponto) Uma amostra contendo 2,634 g de CuCl2 2H2O e outros materiais foi aquecida. A massa da amostra após aquecimento para eliminação de água foi de 2,125 g. Qual a percentagem em massa de CuCl2 2H2O na amostra original? 3ª Questão (i) (0,5 ponto) Há equilíbrio entre butano e iso-butano quando [butano] = 0,20 mol L-1 e [iso-butano] = 0,50 mol L-1. À mistura são adicionados 2,00 mol L-1 de iso-butano. Quais as concentrações de butano e iso-butano após o equilíbrio ter sido novamente atingido? Butano ⇋ iso-butano K = 2,50 (ii) (0,5 ponto) Calcule a solubilidade molar do cloreto de prata em 0,1 mol L-1 de NH3 (aq), sabendo que Kps = 1,6 x 10-10 para o cloreto de prata e Kf = 1,6 X 107 para o complexo amônia e íon Ag+, Ag(NH3)2+. 4ª Questão A) (0,5 ponto) Calcule o pH das seguintes soluções: i) HCl 0,0020 mol L-1 ii) NaOH 5,0 x 10-4 mol L-1 iii) CH3COOH 0,0005 mol L-1 (Ka = 1,75 x 10-5) B) (0,5 ponto) Um volume de 100 mL de uma solução-tampão é formado de Na2HPO4 0,150 M e KH2PO4 0,100M (Ka = 6,2 108). Qual é a variação de pH resultante da adição de 80,0 mL de NaOH 0,0100 mol L-1 à solução tampão? (Considere a diluição proveniente da adição da base forte). 5ª Questão (A) (0,7 ponto) Desenhe a estrutura de Lewis, determine a geometria das moléculas apresentadas abaixo e classifique-as como polar ou apolar: (i) CH4 (ii) NH3 (iii) SF4 (iv) ClF3 e (v) BrF5 (B) (0,3 pontos) O seguinte composto possui dois isômeros. Um isômero tem um momento de dipolo de 0 D e o outro tem um momento de dipolo de 2,95 D. Proponha estrutura para os dois isômeros que sejam consistentes com estes dados. ClCH=CHCl 6ª Questão A) Considerando os conceitos envolvidos na periodicidade química, responda as questões abaixo destacadas. i) (0,3 ponto) Justifique o fato dos átomos de 12Mg apresentarem raios superiores aos dos átomos de 16S. ii) (0,3 ponto) Estabeleça uma relação entre energia de ionização, afinidade eletrônica e eletronegatividade. B) (0,4 ponto) A ilustração abaixo destaca aleatoriamente, o tamanho dos raios das espécies Na, Na+, K e Mg2+. Relacione cada espécie com o tamanho do raio correspondente e explique a variação de tamanho entre as espécies. I-Na ( ) II – Na+ ( ) III – K ( ) IV – Mg2+ ( ) 7º Questão A partir das informações da Tabelas 1: i) (0,5 ponto) Explique detalhadamente a tendência na variação da energia de ionização do Li ao Ne. ii) (0,5 ponto) Justifique o decréscimo na primeira energia de ionização entre: Be e B; N e O. Tabela 1. Valores das primeiras energias de ionização dos elementos do segundo período da Tabela Periódica. 8ª Questão Considerando os conceitos de ligações químicas, responda as questões abaixo destacadas. (i) (0,3 ponto) Explique a diferença nas temperaturas de ebulição da água (a), metanol (b) e éter dimetílico (c). (a) (b) (c) (ii) (0,4 ponto) Justifique a seguinte afirmativa: Os gases nobres são encontrados isolados na natureza, por outro lado, o oxigênio, nitrogênio, flúor, cloro e hidrogênio são encontrados como moléculas diatômicas. (iii) (0,3 ponto) Os pontos de ebulição dos haletos de hidrogênio são, aproximadamente: HCl~ -90, HBr~ -70, HI~ -40 e HF~ +20 (º C). Comente e apresente duas fortes razões para o HF ser quimicamente “anômalo” em relação aos outros membros da família HX. 9ª Questão A) (0,5 ponto) Considere a reação A + B C para a qual a velocidade = 2 k [A] [B] . Cada uma das seguintes caixas representa uma mistura de reação na qual A é mostrado como esferas vermelhas e B como esferas azuis. (i) Coloque essas misturas em ordene crescente de velocidade de reação. (ii) Supondo que a velocidade = k [A] [B], coloque as misturas representadas em ordem crescente de velocidade. Obs.: Considere o número de esferas como a concentração de cada espécie. B) (0,5 ponto) Considere uma série de reações tendo os seguintes perfis de energia: (a) Supondo que as três reações têm aproximadamente os mesmos fatores de freqüência, coloque as reações em ordem da mais lenta para a mais rápida. (b) Imagine que essas reações sejam inversas. Coloque essas reações reversas em ordem da mais lenta para a mais rápida. 10ª Questão A) O taxol é um dos mais potentes agentes antitumorais, de origem natural, usado na atualidade no tratamento do câncer de ovário e do câncer de mama. Foi descoberto que a sua atividade anticancerígena é significativamente reduzida quando os seus grupos ésteres são hidrolisados. Pede-se: i) (0,3 ponto) Quantos grupos ésteres a molécula do taxol (representada abaixo) possui? Localize-os na molécula. ii) (0,3 ponto) Localize e identifique na molécula outras quatro funções orgânicas diferentes. B) (0,4 ponto) A eficácia de um barbiturato como sedativo está relacionada ao seu poder de penetração na membrana não polar de uma célula. Baseado nesta informação, qual dos seguintes barbituratos você esperaria ser o sedativo mais eficaz? Justifique. Hexetal barbital