PROCESSO SELETIVO 2003/2
QUÍMICA
CURSOS
Ciências – Habilitação em Química e Química Industrial
Só abra este caderno quando o fiscal autorizar.
Leia atentamente as instruções abaixo.
1 . Esta prova contém dez questões, que deverão ser respondidas com caneta esferográfica preta.
2 . Após a autorização, verifique se este caderno está completo ou se há alguma imperfeição gráfica
que possa gerar dúvidas. Se necessário, peça sua substituição, antes de iniciar a prova.
3 . Leia cuidadosamente cada questão da prova.
4 . Não serão corrigidas as provas respondidas a lápis ou com qualquer sinal que possibilite
identificar o(a) candidato(a).
OBSERVAÇÃO: Os fiscais não estão autorizados a fornecer informações acerca desta prova.
Nota
Destacar – Identificação do candidato
NÚMERO
ATÔMICO
1
1A
1
H
HIDROGÊNIO
3
6,939 4
Li
LÍTIO
11
SÓDIO
19
55
40,08 21
Ca
CÁLCIO
85,47 38
Cs
87,62 39
Ba
BÁRIO
Ra
[119]
[120]
RÁDIO
Ubn
Ti
TITÂNIO
Lu
LUTÉCIO
Zr
Hf
HÁFNIO
Lr
Nb
NIÓBIO
B
Rf
Mo
MOLIBDÊNIO
Ta
TÂNTALO
Db
Tc
W
Sg
SEABÓRGIO
Fe
FERRO
10
Ru
Re
11
1B
Bh
Rh
RÓDIO
Os
IRÍDIO
(265) 109
Hs
HÁSSIO
Ni
Mt
MEITNÉRIO
63,54 30
Pd
PRATA
195,09 79
Pt
Au
PLATINA
OURO
(269) 111
Cd
UN-UN-UNIUM
In
Hg
TÁLIO
[113]
(277)
UN-UN-BIUM
Ge
GERMÂNIO
Uut
UN-UN-TRIUM
P
FÓSFORO
As
Sn
ESTANHO
Sb
ANTIMÔNIO
Pb
114
Bi
[115]
(285)
S
Te
Po
116
(289)
Uuq Uup Uuh
Metais
Lantanídios
138,91 58
La
LANTÂNIO
89
Actinídios
(227) 90
Ac
ACTÍNIO
Superactinídios
(121-152)
[121]
Ubu
UN-BI-UNIUM
140,12 59
Ce
CÉRIO
Pr
PRASEODÍMIO
232,038 91
Th
TÓRIO
140,907 60
Nd
NEODÍMIO
(231) 92
Pa
PROTACTÍNIO
144,24 61
Pm
PROMÉCIO
238,03 93
U
URÂNIO
(147) 62
Sm
SAMÁRIO
(237) 94
Np
NETÚNIO
150,35 63
Eu
EURÓPIO
(239) 95
Pu
PLUTÔNIO
151,96 64
Gd
Am
TÉRBIO
(247) 97
Cm
CÚRIO
158,924 66
Tb
GADOLÍNIO
(243) 96
AMERÍCIO
157,25 65
Dy
DISPRÓSIO
(247) 98
Bk
BERQUÉLIO
162,50 67
Ho
HÓLMIO
(251) 99
Cf
CALIFÓRNIO
164,930 68
167,26 69
Er
ÉRBIO
(254) 100
Es
EINSTÊNIO
168,934 70
Tm
TÚLIO
(257) 101
Fm
FÉRMIO
173,04
Yb
ITÉRBIO
(256) 102
Md
MENDELÉVIO
(259)
No
NOBÉLIO
HÉLIO
20,183
Ne
NEÔNIO
39,948
Ar
ARGÔNIO
83,80
Kr
CRIPTÔNIO
126,904 54
I
IODO
(210) 85
UN-BI-NILIUM
57
Br
TELÚRIO
POLÔNIO
He
79,909 36
BROMO
127,60 53
UN-UN-QUADIUM UN-UN-PENTIUM UN-UN-HEXIUM
[153]
CLORO
78,96 35
Se
4,0026
35,453 18
Cl
ENXOFRE
208,98 84
BISMUTO
F
FLÚOR
32,064 17
121,75 52
207,19 83
CHUMBO
O
SELÊNIO
2
18,9984 10
OXIGÊNIO
74,922 34
ARSÊNIO
17
7A
15,9994 9
30,9738 16
118,69 51
204,37 82
Tl
MERCÚRIO
N
NITROGÊNIO
72,59 33
114,82 50
ÍNDIO
200,59 81
Uun Uuu Uub
UN-UN-NILIUM
Si
SILÍCIO
16
6A
14,0067 8
28,086 15
69,72 32
GÁLIO
CÁDMIO
(272) 112
26,9815 14
Ga
112,40 49
196,967 80
C
CARBONO
Al
ZINCO
15
5A
12,01115 7
ALUMÍNIO
65,37 31
107,870 48
Ag
PALÁDIO
13
Zn
COBRE
106,4 47
(266) 110
12
2B
Cu
NÍQUEL
192,2 78
Ir
ÓSMIO
58,71 29
102,905 46
190,2 77
(262) 108
BÓHRIO
Co
COBALTO
RUTÊNIO
RÊNIO
58,9332 28
101,07 45
186,2 76
(263) 107
9
55,847 27
(97) 44
TECNÉCIO
TUNGSTÊNIO
(262) 106
DÚBNIO
Mn
MANGANÊS
183,85 75
BORO
8B
54,938 26
95,94 43
180,948 74
(261) 105
RUTHERFÓRDIO
Cr
CRÔMIO
8
7
7B
51,996 25
92,906 42
178,49 73
(260) 104
LAURÊNCIO
V
VANÁDIO
ZIRCÔNIO
6
6B
50,942 24
91,22 41
174,97 72
(226) 103
Fr
Uue
Y
ÍTRIO
5
5B
47,90 23
88,905 40
137,34 71
(223) 88
UN-UN-ENNIUM
Sc
Sr
4
4B
44,956 22
ESCÂNDIO
ESTRÔNCIO
132,905 56
FRÂNCIO
3
3B
Mg
CÉSIO
87
24,312
14
4A
10,811 6
Elementos de Transição
MAGNÉSIO
K
Rb
5
Be
39,102 20
RUBÍDIO
13
3A
NOME
BERÍLIO
POTÁSSIO
37
(Tabela para uso em atividades e provas)
SÍMBOLO
18
0
Ametais
9,0122
22,9898 12
Na
(Número de
massa do
isótopo mais
estável)
2
2A
1,00797
Elementos Químicos:
Classificação e projeção
MASSA
ATÔMICA
131,30
Xe
XENÔNIO
(210) 86
At
ASTATO
[117]
Uus
(222)
Rn
RADÔNIO
118
(293)
Uuo
UN-UN-SEPTIUM UN-UN-OCTIUM
1
QUÍMICA
Questão 1
A figura abaixo representa um modelo das estruturas dos três estados físicos da matéria.
Responda:
a) Em qual das representações acima observa-se o mais alto grau de desorganização das partículas? Justifique
sua resposta.
b) Quais são as características do estado líquido? Cite duas.
Questão 2
Sejam os seguintes átomos neutros, representados pelos símbolos hipotéticos X, Y, Z e W e suas
respectivas configurações eletrônicas.
Átomo
X
Y
Z
W
Configuração eletrônica
1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6 4s1 3d10
1s2 2s2 2p6 3s 1
1s2 2s2 2p6
1s2 2s2 2p5
Responda:
a) Qual desses átomos pode ser classificado como gás nobre?
b) Qual é o átomo mais eletronegativo?
c) Qual é o átomo mais eletropositivo?
2
Questão 3
A figura ao lado mostra um pedaço de fio de cobre colocado na chama
de uma vela. Observa-se que se forma uma camada escura na superfície do fio.
Nesse processo, o cobre passa de seu estado de oxidação zero para +2.
a) Escreva a equação da reação que representa o processo descrito.
b) Qual o nome do composto formado após a reação?
c) Qual o tipo de ligação existente entre os átomos no composto formado após a reação?
Questão 4
Álcool combustível: Etanol
No Brasil, o etanol é produzido a partir da cana-de-açúcar. É
usado como combustível em substituição à gasolina.
O consumo de álcool em substituição à gasolina é vantajoso por
ser um combustível renovável, mais barato e menos poluente que a
gasolina. Experimentalmente, o bagaço da cana que sobra da produção
de álcool serve para produzir energia elétrica.
Quando se comparam as duas substâncias como combustível, um dos aspectos a ser levado em conta é o
calor liberado na sua queima. Considere a seguinte tabela:
Combustível
Álcool (H3C–CH2OH)
Gasolina ( C8H18 )
∆H combustão
- 1.230 kJ/mol
- 5.110 kJ/mol
a) Escreva a equação química correspondente à combustão completa do álcool combustível etanol.
b) Calcule a energia liberada na combustão completa de 1 litro de etanol.
Dado: densidade do álcool = 0,8g/mL.
3
Questão 5
Diz-se que uma reação reversível atinge um equilíbrio químico quando as velocidades das reações direta e
inversa se igualam. É importante notar que toda reação reversível sempre chega a um equilíbrio, embora isso
possa demorar um tempo maior ou menor.
De acordo com a teoria de equilíbrio químico, foi elaborado o seguinte problema:
Em um recipiente de 1 litro, são introduzidos 5,0 mols de N2O4, que se transformam em
NO2. Uma vez atingido o equilíbrio, N2O4 (g) ' 2 NO2 (g), resta no sistema 1,3 mol de reagente.
Faça o que se pede:
a) Dê a expressão da constante de equilíbrio da equação acima.
b) Calcule a constante de equilíbrio (Kc) desse experimento.
Questão 6
Diluição de uma solução
A diluição é um processo que implica a diminuição da concentração de uma solução. Para conseguir essa
diminuição, pode-se juntar solvente à solução ou retirar uma certa quantidade do soluto nela presente.
Para uma determinada experiência, um químico necessita preparar 200 mL de uma solução aquosa de
NaOH 0,5 M. No estoque, está disponível apenas um frasco contendo 5,0 litros de uma solução de NaOH 5,0 M.
a) Qual o volume de solução NaOH 5,0 M deve ser retirado do frasco para preparar os 200 mL de
solução NaOH 0,5 M?
b) Calcule o volume de água que será adicionado para preparar 200 mL de solução NaOH 0,5 M.
4
Questão 7
Água pura
Na água pura, H2O( l ) ' H (+aq ) + OH (−aq ) , as quantidades de H+ e OH− são iguais.
Então, [H+] = [OH−].
Ao adicionar um ácido à água, a [H+] aumenta, e o equilíbrio da água desloca-se no sentido de formá-la, o
que diminui a [OH−]; numa solução ácida, [H+] > [OH−], mas o produto Kw não se altera quando o equilíbrio for
reestabelecido.
Ao adicionar uma base à água, a [OH−] aumenta e o equilíbrio da água desloca-se no sentido de formá-la,
o que diminui a [H+]; numa solução básica, [OH−] > [ H+], mas o produto Kw não se altera quando o equilíbrio
for reestabelecido.
Considere para as substâncias abaixo α = 100 %.
Dadas as seguintes soluções:
Solução A
Solução B
HNO3
KOH
n = 1,0x10-2 mol
v = 100mL
n = 5,0x10-2mol
v = 500 mL
a) Calcule o pH da solução A.
b) Calcule o pOH da solução B.
Questão 8
O fruto da planta Vanilla planifolia (orquídea) apresenta-se na forma de uma vagem alongada que contém
sementes, das quais se extrai a essência de baunilha ou vanila (vanilina), muito utilizada na culinária como
aromatizante de doces e bebidas.
A vanilina, responsável pelo aroma da baunilha, apresenta-se na forma de agulhas brancas, com ponto de
fusão igual a 84 ºC e ponto de ebulição igual a 285 ºC.
Devido ao seu alto ponto de ebulição, também é utilizado como fixador em perfumes.
a) Dado que o radical metóxi é o grupo –O–CH3 e que o radical hidróxi é o grupo –OH, escreva a fórmula
estrutural da vanilina, cujo nome oficial (IUPAC) é 3–metóxi– 4 –hidroxibenzaldeído.
b) Por que os pontos de ebulição dos éteres são bem inferiores aos dos alcoóis de igual massa molar?
5
Questão 9
Balas de todos os sabores são sempre uma tentação para crianças e adultos. Mas você já parou para pensar
de que elas são feitas? Os itens abaixo são de uma receita de bala de abacaxi mastigável:
- 2 porções de 50 mL de água destilada
- 20 g de gelatina em pó sem sabor
- 40 mL de glicerina
- 100 mg de sacarina
- 200 mg de benzoato de sódio
- 1,5 g de ácido cítrico
- 10 gotas de corante para alimento crepúsculo
- 10 gotas de hexanoato de etila (essência de abacaxi)
Faça o que se pede:
a) Identifique o grupo funcional presente nas moléculas de benzoato de sódio e de hexanoato de etila.
Represente-o.
b) Equacione a reação de esterificação que permite obter o hexanoato de etila.
Questão 10
O ácido láctico de fórmula CH3CHOHCOOH, encontrado no leite azedo e nos músculos, é o responsável
pela fadiga muscular.
a) Escreva a fórmula estrutural do ácido láctico e responda qual o tipo de isomeria que ocorre nesse composto.
Justifique.
b) Responda qual é a propriedade física capaz de identificar esses tipos de isômeros.