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] EXAME GERAL EM QUÍMICA EDITAL N° 107/2010 o Seleção para o 1 Semestre de 2011 – 29 de Dezembro de 2010 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. 1ª Questão Sobre cálculo de concentrações de soluções, responda as seguintes questões: (A) (0,3 pontos) Uma solução sólida de CaCO3 – MgCO3 contem 5% em peso de Mg. Qual a fração molar do MgCO3 na solução? (B) (0,7 pontos) Uma solução de HBr 48,0 % pp em água possui densidade de 1,50 g mL-1. Calcule: (a) a massa de solução que contém 36,0 g de HBr; (b) o volume de solução que contém 233 mmol de HBr; (c) o volume necessário dessa solução para preparar 0,250 L de HBr a 0,160 mol L-1. Exame Geral em Química – Seleção 2011 2 2ª Questão (A) (0,5 pontos) Calcule o produto de solubilidade para a gipsita (CaSO4.2H2O) a 25 0C com base nas energias livres de formação (energia livre de formação em KJ mol-1: CaSO4.2H2O = (-1797,36; Ca2+ = -552,8; H2O = -237,14 e SO42- = -744,0) (B) (0,5 pontos) Calcule a solubilidade molar do iodato de bário Ba(IO3)2 em uma solução de iodato de potássio KIO3 0,1M e compará-la com a solubilidade em água pura. Dado: Kps = 1,25 x 10-9 Exame Geral em Química – Seleção 2011 3 3ª Questão Calcule a composição elementar percentual em massa dos álcoois: a) metanol (CH3OH); etanol (CH3CH2OH); n-propanol (CH3CH2CH2OH); iso-propanol [(CH3)2CHOH]. b) Perdeu-se o rótulo de um frasco de álcool do laboratório. Efetuou-se análise de carbono e de hidrogênio do reagente e obteve-se os valores de 60,0% e 13,4%, respectivamente. Que álcool poderia estar contido neste frasco? Exame Geral em Química – Seleção 2011 4 4ª Questão Oxigênio, O2, pode adquirir um ou dois elétrons para formar O2- (íon superóxido) ou O22 (íon peróxido). Construa o diagrama de energia dos orbitais moleculares destes íons e, então, compare-os com a molécula de oxigênio sobre os seguintes aspectos: (a) caráter magnético (paramagnético ou diamagnético) (b) número de ligações e (c) ordem de ligação (d) comprimento da ligação O-O Exame Geral em Química – Seleção 2011 5 5ª Questão (A) Justifique a variação nos valores da primeira energia de ionização para os seguintes elementos: P (+1011 KJ mol1) > S (+1000 KJ mol1) < Cl (+1255 KJ mol1). (B) Explique por que o raio dos átomos de metais de transição varia muito pouco no período. (C) Descreva o conjunto de orbitais híbridos usados pelo átomo em negrito e indique as estruturas previstas através da teoria da ligação de valência (TLV). (i) BeF2 (ii) AsF5 Exame Geral em Química – Seleção 2011 6 6ª Questão (A) (0,5 pontos) As cinco figuras representam concentrações relativas das substâncias A, B e AB que formam reagentes e produtos para a reação: A + B AB Para cada uma das três leis de velocidade apresentadas a seguir, identifique a figura com a velocidade (simbolizada por v) mais rápida e a com velocidade mais lenta. (a) v = k [A]2 (b) v = k[A][B] (c) v = k[A][B]2 (B) (0,5 pontos) É correto utilizar os coeficientes de uma equação total equilibrada de uma reação química para prever quais são os expoentes na lei de velocidade desta reação? Discorra sobre o assunto. Exame Geral em Química – Seleção 2011 7 7ª Questão (A) (0,5 pontos) O butano, C4H10 queima no oxigênio para dar o CO2 e a H2O, de acordo com a equação: 2C4H10(g) + 13O2(g) 8CO2(g) + 10H2O(g) Se em certo momento a concentração do butano estiver diminuindo a uma taxa de 0,20 mol L-1s-1, qual será a taxa de concentração na qual o oxigênio estará diminuindo e quais serão as taxas com que as concentrações dos produtos estarão aumentando? (B) (0,5 pontos) Com base nos perfis apresentados abaixo, informe para cada reação: (a) quantos intermediários são formados, (b) qual o seu número de estados de transição, (c) qual a etapa mais rápida da reação e (d) se a reação é endotérmica ou exotérmica. Reação 1: A C Reação 2: A D Exame Geral em Química – Seleção 2011 8 8ª Questão (1 ponto) A reação CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) tem Kc = 4,06 a 500ºC. Se 0,100 mol de CO e 0,100 mol de H2O (g) são colocados em um recipiente de reação de 1,00 L a esta temperatura, quais são as concentrações dos reagentes e dos produtos quando o sistema alcança o equilíbrio? Exame Geral em Química – Seleção 2011 9