Vestibular de Química -  Universidade Federal do Ceará - 2008 - UFC, Notas de estudo de Química. Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
Corcovado
Corcovado13 de Março de 2013

Vestibular de Química - Universidade Federal do Ceará - 2008 - UFC, Notas de estudo de Química. Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)

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Vestibular de Química da Universidade Federal do Ceará do ano de 2008.
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Prova de Física

Química

01.A formação dos compostos iônicos é geralmente um processo exotérmico cuja energia liberada será tanto maior quanto maior for a força de interação entre o cátion e o ânion. O gráfico abaixo apresenta a energia de formação para os haletos de lítio (LiF, LiCl, LiBr e LiI).

I II III IV -400

-450

-500

-550

-600

-650

-700

En er

gi a

de fo

rm aç

ão (K

J m

ol -1 )

A) Associe os compostos I, II, III e IV aos haletos correspondentes.

B) Justifique sua resposta ao item A.

Questão 01 Assunto: Item 1.4 do Programa de Química do Vestibular. Solução: A) (até 4,0 pontos). I = LiF; II = LiCl; III = LiBr; IV = LiI B) (até 6,0 pontos). A energia de ligação (em módulo) de um determinado composto é tanto maior quanto

maior for a atração entre os átomos envolvidos na ligação. Para compostos iônicos, a energia de ligação é diretamente proporcional ao produto das cargas do cátion e do ânion e inversamente proporcional à distância entre as cargas, a qual é dependente dos raios dos íons. Nos compostos apresentados, as cargas do cátion e do ânion e o raio do cátion são constantes. Portanto, a energia de ligação será inversamente proporcional ao raio do ânion, o qual aumenta na série: F– Cl– < Br– < I–.

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02.A energia de ionização de um elemento químico é a energia necessária para que ocorra o seguinte processo:

Cu(g)  Cu+(g) + e– E1 Ca(g)  Ca+(g) + e– E2 K(g)  K+(g) + e– E3 Cr(g)  Cr+(g) + e– E4

O baixo valor da energia de ionização de alguns elementos químicos, como o tungstênio, possibilita a utilização destes elementos em células fotoelétricas.

A) Coloque os valores de E1, E2, E3 e E4 em ordem crescente de energia.

B) Justifique sua resposta em função da carga nuclear efetiva (configuração eletrônica dos elementos).

Questão 02 Assunto: Item 1.3 do Programa de Química do Vestibular. Solução: A) (4,0 pontos). E3 < E2 < E4 < E1 B) (até 6,0 pontos). De um modo geral, dentro de um período na Tabela Periódica, a energia de

ionização aumenta com o aumento da carga nuclear efetiva (da esquerda para a direita). Como todos os elementos apresentados pertencem ao mesmo período (quarto), a energia de ionização será tanto maior quanto maior for a eletronegatividade do elemento. Portanto, E3 < E2 < E4 < E1.

03.Água dura é uma denominação usada para classificar uma amostra de água que contém íons de cálcio, magnésio e, ocasionalmente, ferro, nas formas de cloreto, bicarbonato e sulfato. O método analítico usual para medir a dureza da água é através da titulação com EDTA2– (etilenodiamintetraacético na sua forma salina).

Ca2+(aq) + EDTA2–(aq)  CaEDTA(aq)

A) Apresente as fórmulas químicas para o bicarbonato de cálcio e para o sulfato de magnésio.

B) Apresente as configurações eletrônicas dos íons Ca2+ e Mg2+.

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Questão 03 Assunto: Itens 1.2 e 1.3 do Programa de Química do Vestibular. Solução: A) (até 4,0 pontos). Ca(HCO3)2, MgSO4 B) (até 6,0 pontos). Ca2+: 1s22s22p63s23p6 Mg2+: 1s22s22p6

04. O dióxido de carbono é um dos mais importantes gases indutores do efeito estufa, responsável pela elevação da temperatura média global. Estudos indicam que este gás pode ser mantido nas proximidades do fundo do mar, onde é dissolvido e reage com carbonato de cálcio sólido, que é formado pelas conchas marinhas, para produzir bicarbonato de sódio solúvel. A) Escreva a equação química devidamente balanceada relativa à reação acima.

B) Qual é a quantidade, em gramas, de bicarbonato de sódio que deverá ser produzida a partir de 22,0 g de dióxido de carbono?

Questão 04 Assunto: Item 2.2 do Programa de Química do Vestibular. Solução: A) (até 5,0 pontos). CO2 (g) + H2O (l) + CaCO3 (s) + 2Na+(aq) → 2NaHCO3 (aq) + Ca2+ (aq) B) (5,0 pontos). A estequiometria da reação estabelece a relação CO2:NaHCO3 como sendo 1:2.

Considerando MCO2 = 44,0 g.mol–1 e MNaHCO3 = 84,0 g.mol–1, tem-se que a quantidade de NaHCO3 que deverá ser produzida a partir de 22,0 g de CO2 será de 84,0 g.

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05. A) A água do mar apresenta composição química quase constante ao longo dos séculos, e os íons presentes em maior percentual em massa são Cl–, Na+ e −24SO . Supondo uma solução constituída pela mistura de 15 mL de NaCl 0,1 mol.L–1 e de 45 mL de Na2SO4 0,3 mol.L–1, determine as concentrações de Cl–, Na+ e −24SO .

B) Praticamente toda a acidez da chuva ácida pode ser atribuída à presença de H2SO4 e HNO3. Assumindo que uma amostra de 300,0 mL de água de chuva foi titulada com NaOH 0,01 mol.L–1 e que foram gastos 9,0 mL desta solução para atingir o ponto final, determine a concentração de H3O+.

Questão 05 Assunto: Item 2.4 do Programa de Química do Vestibular. Solução: A) (até 6,0 pontos).Considerando a dissociação existente: NaCl → Na+ + Cl– e Na2SO4 → 2Na+ + −24SO

[ ] [ ] 1 1

L.mol025,0NaCl mL60

L.mol1,0mLx15NaCl − −

=∴=

[ ] [ ] 142 1

42 L.mol225,0SONamL60 L.mol3,0mLx45SONa −

=∴=

Desta forma, tem-se que [Na+] = [Na+]clor + [Na+]sulf ∴ [Na+] = 0,475 mol.L–1, [Cl-] = 0,025 mol.L–1 e [ −24SO ] = 0,225 mol.L–1.

B) (4,0 pontos). Tendo-se uma titulação de ácido forte por base forte e pela relação M1V1 = M2V2, tem-se que [H3O+] = 3,0x10–4 mol.L–1.

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06. Na sociedade moderna, o combustível denominado de gás natural é largamente utilizado, sendo constituído principalmente de metano (CH4) e contendo pequenas quantidades de etano e propano. Considere a reação química abaixo e os resultados experimentais.

CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (l)

Experimento [CH4]o / mol.L1 [O2]o / mol.L1 v / mol.L1.s1 1 0,15 0,10 1,2x10-3 2 0,15 0,20 2,4x10-3 3 0,30 0,20 4,8x10-3

A) Qual é a expressão correta da lei de velocidade para esta reação?

B) Qual é o valor da constante de velocidade para esta reação?

Questão 06 Assunto: Item 2.5 do Programa de Química do Vestibular. Solução: A) (5,0 pontos). Pela análise dos dados experimentais fornecidos, observa-se que, quando a

concentração de um dos reagentes é mantida constante e a concentração do outro reagente é duplicada, a velocidade da reação também duplica. Isto indica que a reação é de primeira ordem com relação a CH4 e de primeira ordem com relação a O2. Portanto, a expressão da lei de velocidade pode ser dada por v = k[CH4][O2].

B) (5,0 pontos). A partir da expressão da lei de velocidade e da substituição de qualquer conjunto de dados experimentais fornecidos (1, 2 ou 3), tem-se que k = 0,08 L.mol–1.s–1.

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07. A Finasterida (I) é uma molécula empregada no tratamento da calvície, mas que tem seu uso proibido nos esportes.

N H

O

H

H

H H

O

N H

I

A) Classifique o tipo de cadeia orgânica de I quanto à natureza dos átomos.

B) Indique o número de carbonos quaternários na molécula de I.

Questão 07 Assunto: Item 3.1 do Programa de Química do Vestibular. Solução: A) (5,0 pontos) Cadeia heterocíclica ou cadeia heterogênea. B) (5,0 pontos) A molécula I possui 02 (dois) carbonos quaternários.

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08. O ácido mevalônico pode ser obtido a partir do ácido meváldico e da mevalolactona, conforme esquema abaixo.

CHO

CO2H

OH

CO2H

O

Ácido meváldico

Ácido mevalônico

Mevalolactona

HO

H3C

HO

H3C

HO

H3C

O a b

A) Indique o(s) reagente(s) necessário(s) para converter o ácido meváldico no ácido mevalônico.

B) Indique o(s) reagente(s) necessário(s) para converter a mevalolactona no ácido mevalônico.

Questão 08 Assunto: Item 3.2 do Programa de Química do Vestibular. Solução: A) (5,0 pontos) Borohidreto de sódio (NaBH4) ou H2/Pt (H2/Pd ou H2/Ni). B) (5,0 pontos) H2O/H+.

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