PROCESSO SELETIVO 2007/1 Química CURSOS Curso Superior deTecnologia em Mineração, Química e Química Industrial Só abra este caderno quando o fiscal autorizar. Leia atentamente as instruções abaixo. 1. Este caderno de prova contém dez questões, que deverão ser respondidas com caneta esferográfica de tinta preta. 2. Verifique se o caderno está completo ou se há alguma imperfeição gráfica que possa gerar dúvidas. Se necessário, peça sua substituição, antes de iniciar a prova. 3. Destaque a identificação do candidato que está no rodapé desta página. 4. Leia cuidadosamente cada questão da prova. 5. Nas questões de cálculo os resultados NÃO serão considerados sem o desenvolvimento dos mesmos. NÃO serão corrigidas as provas respondidas a lápis ou que contenham qualquer sinal que possibilite identificar o(a) candidato(a). 6. Durante a realização das provas serão colhidas as impressões digitais dos candidatos. OBSERVAÇÃO: Os fiscais não estão autorizados a fornecer informações acerca desta prova. IMPRESSÃO DIGITAL Nota POLEGAR DIREITO Destacar – Identificação do candidato Destacar POLEGAR ESQUERDO NÚMERO ATÔMICO 1 1A 1 2 2A 1,00797 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 Bh Rh RÓDIO Os Ir ÓSMIO IRÍDIO (265) 109 Hs HÁSSIO Ni Pd Mt 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 MEITNÉRIO 63,54 30 Cu NÍQUEL 192,2 78 12 2B 11 1B 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 Elementos Químicos: Classificação e projeção MASSA ATÔMICA (Número de massa do isótopo mais estável) 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 Considere uma solução contendo 1,0 mol.L–1, dos íons Cl- e Br- e não contendo íons Ag+. Nessa solução dissolveram-se cristais de AgNO3. Considere que o volume da solução permaneceu constante durante a adição do sal de prata e, nesse caso, de posse dos valores dos produtos de solubilidade dos sais de prata que se formam nesse processo, responda: Sal de prata Kps AgCl 1,6 x 10-10 AgBr 7,7 x 10-13 a) Qual sal se precipitará primeiro? Explique. b) Qual a concentração mínima de Ag+ necessária para iniciar a precipitação do sal do composto identificado no item a. QUESTÃO 2 Considere que 68 g de uma proteína são dissolvidos em água suficiente para obtenção de 0,5 L de solução, a qual tem pressão osmótica igual a 38 mmHg a 27 0C. De posse destas informações e de acordo com seus conhecimentos sobre as estruturas das proteínas, responda: Dado: R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1 a) Estruturalmente, do ponto de vista químico, o que é uma proteína? b) Qual a massa molecular da proteína? 2 QUESTÃO 3 As bexigas de forma ovóide, apresentadas na figura abaixo, representam nuvens eletrônicas associadas a ligações simples, duplas ou triplas entre átomos. Levando-se em consideração os compostos BeH2, H2O, BF3, CH4, NaCl e BaSO4, responda aos itens abaixo: A C B a) Associe, quando possível, os compostos às figuras representadas pelas bexigas. b) Entre as espécies CH4 e H2O, qual apresenta menor ângulo de ligação? Explique. QUESTÃO 4 Analise as figuras I e II e responda ao que se pede. Figura I Balões a gás Figura II Bexigas e dirigíveis a) No caso da figura I, explique por que o balão sobe. b) Supondo que as bexigas da figura II contenham gás hélio. Caso a criança solte o balão, este subirá indefinidamente? Justifique. 3 QUESTÃO 5 Em uma aula experimental de Química, um aluno provocou a reação entre 80 g de calcário (CaCO3) e excesso de acido clorídrico (HCl). Considerando esse processo laboratorial, responda aos itens abaixo: Dado: R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1 a) Escreva a equação química da reação que descreve o processo. b) Considerando o grau de pureza do CaCO3 igual a 95%, temperatura e pressão iguais a, respectivamente, 27 ºC e 3 atm, calcule o volume de gás carbônico liberado. QUESTÃO 6 O metanol é um líquido incolor que, se ingerido, pode levar à cegueira e até mesmo à morte. Essa molécula pode ser obtida a partir de vários processos químicos. Considerando essa molécula e as demais informações apresentadas abaixo, responda ao que se pede. a) Considerando que o produto final da oxidação total do metanol seja o ácido fórmico (ácido metanóico), desenhe a fórmula estrutural do produto resultante de sua oxidação parcial. b) Entre o produto da oxidação parcial e o produto da oxidação total, qual dessas moléculas irá apresentar maior temperatura de ebulição? Explique. QUESTÃO 7 A capacidade dos átomos de carbono de ligarem-se entre si e a outros elementos químicos é a responsável pela existência de uma grande variedade de compostos orgânicos. Em muitas situações, podem apresentar a mesma fórmula molecular, os quais, nesse caso, são denominados de isômeros. Sobre esse assunto, considerando os compostos que apresentam a fórmula molecular C4H10O, responda ao que se pede. a) Desenhe quatro isômeros constitucionais e forneça sua nomeclatura IUPAC. b) Desenhe dois isômeros geométricos (estereoisômeros). 4 QUESTÃO 8 Uma amostra contendo (NH4)2CO3 em sua composição foi analisada por um químico através de um sistema semelhante ao descrito na figura abaixo. Uma massa de 10 g da amostra foi colocada no forno em uma alta temperatura, resultando em uma mistura de gases e um resíduo sólido. A fase gasosa foi totalmente direcionada para um sistema de resfriamento e condensada (exceto o CO2). O líquido condensado foi totalmente recolhido em um recipiente contendo 25 mL de água pura. A solução resultante foi titulada com HCl 5 mol.L-1 na presença de um indicador ácido-base apropriado, havendo consumo de exatamente 18 mL até o ponto de viragem. Considerando o enunciado acima, responda aos itens abaixo: a) Escreva a equação química que representa a decomposição do (NH4)2CO3 . b) Calcule a porcentagem de (NH4)2CO3 na amostra analisada. Dado: MM do (NH4)2CO3 = 96 g.mol–1 5 QUESTÃO 9 O N2O4 é um gás incolor e pode transformar-se no gás castanho NO2, de acordo com o equilíbrio apresentado na figura abaixo. N2O4(g) 2 NO2(g) Considere que 4,0 mols do gás incolor e 2,0 mols do gás castanho foram misturados em um recipiente fechado de 1,0 L de capacidade, na temperatura de 227 0C. Admita ainda que nessa temperatura a constante de equilíbrio, em termos das concentrações, vale 40. Baseado nas informações do texto e da figura e considerando 3 = 1,73 , responda aos itens abaixo: a) Explique por meio de cálculos se haverá diminuição ou aumento na concentração de NO2 até que o equilíbrio seja estabelecido. b) Determine as concentrações de N2O4 e NO2 no estado de equilíbrio. 6 QUESTÃO 10 O eixo y da figura abaixo representa as temperaturas de ebulição de compostos dos elementos das famílias 14 e 16 da tabela periódica. No eixo x tem-se os valores das massas molares. Levando-se em consideração o gráfico a seguir, responda aos itens abaixo: a) Explique o comportamento observado para os pontos de ebulição nos compostos da família do carbono. b) Explique por que a água apresenta ponto de ebulição superior ao dos demais compostos do grupo do oxigênio e por que essa discrepância não ocorre com os compostos da família do carbono.