Química - respondida - Cobertura Máxima GGE

GGE RESPONDE
01. Pode-se utilizar metais de sacrifício para proteger estruturas de
aço (tais como pontes, antenas e cascos de navios) da corrosão
eletroquímica. Considere os seguintes metais:
I. Alumínio
II. Magnésio
III. Paládio
IV. Sódio
V. Zinco
Assinale a opção que apresenta o(s) metal(is) de sacrifício que
pode(m) ser utilizado(s).
a) Apenas I, II e V.
b) Apenas I e III.
c) Apenas II e IV.
d) Apenas III e IV.
e) Apenas V.
Solução:
Podem ser utilizados metais com maior potencial de oxidação que o
ferro, tais como Al, Mg e Zn. O Na é extremamente reativo, portanto,
não é recomendável.
ALTERNATIVA: A
02. A reação do mercúrio metálico com excesso de
ácido sulfúrico
concentrado a quente produz um gás mais denso do que o ar. Dois
terços deste gás são absorvidos e reagem completamente com uma
solução aquosa de hidróxido de sódio, formando 12,6 g de um sal. A
solução de ácido sulfúrico utilizada tem massa específica igual a
1,75 g-cm~3 e concentração de 80 % em massa. Assinale a
alternativa que apresenta o volume consumido da solução de ácido
sulfúrico, em cm3.
a) 11
b) 21
c) 31
d) 41
e) 51
Solução:
ITA
a) 4%
b) 6%
c) 8%
d) 10%
e) 12%
Solução:
PNO =
3
PH
5 2
Pela Lei de Dalton, temos:
3
×PTOTAL ×XH2
5
nH2
3
= ×
5 nNO + nH2
PTOTAL ×XNO =
nNO
nNO + nH2
nNO =
m
3
3 mH2
nH2 Þ NO =
Þ
5
MNO
5 MH2
mNO =
3 mH2 ×MNO
5 MH2
(I)
mNO + mH2 = 20 (II)
(I) em (II):
3 mH2 ×MNO
5 MH2
+ mH2 = 20
Substituindo os valores das massas molares, temos:
3 ×mH2 ×30
+ mH2 = 20 Þ 9 mH2 + mH2 = 20g
5 ×2,0
10mH2 = 20 Þ mH2 = 2g
O percentual de H2 será:
2
×100% = 10%
20
Hg( l)  2H2SO 4 ( conc )  HgSO 4( aq)  SO 2( g)  2H2O (l )
SO 2 ( g )  2NaOH( aq)  Na 2SO 3( aq)  H2O (l )
12,6g
12,6g
n(Na 2SO 3 ) 
 0,1 mol
126 g / mol
n(SO 2 )  n(NaSO 3 )  0,1 mol
2
foram absorvidos, então:
3
n(SO 2 )(total )  0,15mol
Como apenas
Logo: n(H 2SO 4 )  2n(SO 2 )  2x0,15 mol  0,30 mol
m(H 2SO 4 )  0,30 mol x98 g/mol  29,4 g
m(H2SO 4 )  80%

m solução  x
m(H2SO 4 )  80%
29,4
 36,75g
0,8
m
36,75g
  Vsolução 
 21 cm3
d
1,75 g / cm3
ALTERNATIVA: D
A reação química genérica XY tem lei de velocidade de
primeira ordem em relação ao reagente X. À medida que a reação
ocorre a uma temperatura constante, é ERRADO afirmar que
a) a constante de velocidade da reação não se altera.
b) o tempo de meia-vida do reagente X permanece constante.
c) a energia de ativação da reação não se altera.
d) a velocidade da reação permanece constante.
e) a ordem de reação não se altera.
04.
Solução:
Segundo modelo de 1ª ordem:
V= k[x]
Assim, com o tempo, [x] cai, reduzindo a velocidade.
m solução 
Vsolução
ALTERNATIVA: B
03.
Um frasco fechado contém dois gases cujo comportamento é
considerado ideal: hidrogênio molecular e monóxido de nitrogênio.
Sabendo que a pressão parcial do monóxido de nitrogênio é igual a
3/5 da pressão parcial do hidrogênio molecular, e que a massa total
da mistura é de 20 g, assinale a alternativa que fornece a
porcentagem em massa do hidrogênio molecular na mistura gasosa.
GGE RESPONDE ITA 2017 – QUÍMICA
ALTERNATIVA: D
05.
Barreiras térmicas de base cerâmica são empregadas em
projetos aeroespaciais. Considere os materiais a seguir:
I. BN
II. Fe2O3
III. NaN3
IV. Na2Si03
V. SiC
Assinale a opção que apresenta o(s) material(is) geralmente
empregado(s) como componente(s) principal(is) de barreiras
térmicas em projetos aeroespaciais.
1
GGE RESPONDE
ITA
a) Apenas I e V.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas III e IV.
e) Apenas V.
Solução:
A curva I representa a titulação ácido forte-base forte, de modo que
o valor de Ka>>1. Assim pKa  pH  7,0
Solução:
Trata-se de uma questão de nível anormal de dificuldade. O aluno é
obrigado a saber detalhes técnicos sobre projetos aeroespaciais.
08. Considere duas soluções, X e Y, de um mesmo soluto genérico.
ALTERNATIVA: C
Uma cerâmica deve ser formada por um sólido corante, o que exclui
os itens II e IV
O nitrito de boro (BN), por sua vez, é um excelente condutor de
calor. Por isso esse composto também não pode ser utilizado como
barreira térmica.
Obs: O nitrito de boro e o carbeto de silício possuem muitas
propriedades e aplicações em comum, como a elevada dureza e o
uso como abrasivos. Ambos são sólidos corantes.
ALTERNATIVA: E
06.
A adição de certa massa de etanol em água diminui a
temperatura de congelamento do solvente em 18,6 °C. Sabendo
que a constante crioscópica da água é de 1,86 °C-kg-moF1, assinale
a porcentagem em massa do etanol nesta mistura.
a) 10,0%.
b) 18,6%.
c) 25,0%
d) 31,5%.
e) 46,0%.
A solução X tem 49% em massa do soluto, enquanto a solução Y
possui 8% em massa do mesmo soluto. Quer-se obter uma terceira
solução, que tenha 20% em massa deste soluto, a partir da mistura
de um volume Vx da solução X com um volume VY da solução Y.
Considerando que todas as soluções envolvidas exibem
comportamento ideal, assinale a opção que apresenta a razão
Vx/Vy CORRETA.
a) 12/29.
b) 29/12.
c) 19/12.
d) 12/19.
e) 8/49.
Solução:
Admitindo que o volume da solução seja praticamente o volume do
solvente puro:
Para x:
m1
m
49% 
 100  m1  m2  1
m1  m 2
0,49
m2 
0,51
49
 m1  m1 
 m2
0,49
51
E da suposição
Solução:
Admitindo que o etanol não se ioniza em água
tc  Kc  w  i
i 1
18,6  1,86  w  w  10 molal
Há 10 mols de etanol para cada 1Kg de água
Como Metanol= 46g/mol então
460g de etanol para cada 1000g de H2O
460
% etanol =
 100  31,5%
1460
m2
 m 2  d2  Vx
Vx
49
 d2  Vx
51
Para y analogamente:
m'1
0,92
8
m'1 m'2 
 m'2 
 m'1  m'1 
 m'2
0,08
0,08
92
m1 
e m' 2  d2  Vy  m'1 
8
 d2  Vy
92
para a mistura temos:
20% 
ALTERNATIVA: D
07. Na figura ao lado são respectivamente apresentadas as
curvas de titulação de 50 mL de soluções aquosas 0,1 mol 
IF1 dos ácidos I, II e III, tituladas com uma solução aquosa
0,1 mol  L-1 em NaOH. Baseado nas informações contidas na
figura, assinale opção ERRADA.
d2 
49
8
 d2  Vx 
 d2  Vy
m1  m'1
51
92
 100  0,2 
49
8
m1  m 2  m'1 m' 2
 d2  Vx  d2  Vx 
 d2  Vy  d2  Vy
51
92
49  92  Vx  8  51  Vy
4508  Vx  408  Vy
51 92
51 92
0,2 

92  100  Vx  51  100  Vy
 49  51 
 8  92 

  Vx  
  Vy
51 92
 51 
 92 
1840  V x + 1020 Vy = 4508  Vx + 408  Vy
612  Vy = 2668  V x
Vx
612

 0,23
Vy 2668
pH
SEM ALTERNATIVA
09.
Volume de titulante / mL
a) A constante de ionização do ácido III é aproximadamente 10-9.
b) A região W da curva de titulação do ácido II é uma
região-tampão.
c) No ponto X o pH da solução I é igual ao pKa do ácido I.
d) O ponto Y é o ponto de equivalência do ácido II.
e) No ponto Z, para todos os ácidos o pH só depende da
quantidade em excesso de OH- adicionada.
GGE RESPONDE ITA 2017 – QUÍMICA
O diagrama de van Arkel-Ketelar apresenta uma visão
integrada das ligações químicas de compostos binários,
representando os três tipos clássicos de ligação nos vértices de um
triângulo. Os vértices esquerdo e direito da base correspondem,
respectivamente, aos elementos menos e mais eletronegativos,
enquanto o vértice superior do triângulo representa o composto
puramente iônico. Com base no diagrama, assinale a opção que
apresenta o composto binário de maior caráter covalente.
a) CC4
b) C3N4
c) CO2
d) NO
e) OF2
2
GGE RESPONDE
ITA
II VERDADEIRO
O
3 CH3  C
O
OH  PC 3  3CH3  C
 H3PO3
C
III VERDADEIRO
O
C
CH3  CH2 2  CH2
KMNO 4
quente 
OH CO
2
Solução:
O diagrama de Van Arkel-Ketelar permite avaliar o caráter da
ligação química em compostos binários.
O caráter covalente é maior para substâncias que estão mais
próximas do vértice do triângulo em que se localiza o flúor.
Observe o diagrama abaixo, que reproduz o diagrama apresentado
na questão:
ALTERNATIVA: E
11.
Em relação às funções termodinâmicas de estado de um
sistema, assinale a proposição ERRADA.
a) A variação de energia interna é nula na expansão de n mols de
um gás ideal a temperatura constante.
b) A variação de energia interna é maior do que zero em um
processo endotérmico a volume constante.
c) A variação de entalpia é nula em um processo de várias etapas
em que os estados inicial e final são os mesmos.
d) A variação de entropia é maior do que zero em um processo
endotérmico a pressão constante.
e) A variação de entropia é nula quando n mols de um gás ideal
sofrem expansão livre contra pressão externa nula.
Solução:
A expansão livre de um gás ideal mantém a temperatura constante,
ocorrendo o aumento de volume, naturalmente aumentando o
estado de desordem molecular, ou seja, S > 0.
ALTERNATIVA: E
12. A 25 °C, o potencial da pilha descrita abaixo é de 0,56 V. Sendo
O ponto que representa cada substância é obtido quando são
traçadas retas paralelas aos lados do triângulo passando pelos
elementos que formam a substância.
Assim, a substância de maior caráter covalente é o OF2.
ALTERNATIVA: E
10.
São feitas as seguintes proposições a respeito de reações
químicas orgânicas:
I. Etanoato de etila com amônia forma etanamida e etanol.
II. Ácido etanóico com tricloreto de fósforo, a quente, forma cloreto
de etanoíla.
III. n-Butilbenzeno com permanganato de potássio, a quente, forma
ácido benzóico e dióxido de carbono.
Das proposições acima, está(ão) CORRETA(S)
a) apenas I.
b) apenas I e II.
c) apenas II.
d) apenas II e III.
e) I, II e III.
E°(Cu2+/Cu) = + 0,34 V, assinale a opção que indica
aproximadamente o valor do pH da solução.
Pt(s) | H2(g, 1 bar), H+(aq, x mol  L-1) || Cu2+(aq, 1,0 mol  L-1)|Cu(s)
a) 6,5
d) 2,0
b) 5,7
e) 1,5
c) 3,7
Solução:
Reação:
H


 2(g )  2H( aq )  2e

Cu 2  (1M )  2e   Cu(s )
 (aq )
Usando equação de Nernst:


 2
0,059
 [H ]

E  Eo 
log

n
 PH [Cu 2  ] 
 2

 0,56  0,34 
0,059
[H  ]2
log
2
1 1
 0,22  0,059 log[ H  ]
 0,22  0,059 pH
 pH  3,7
Solução:
I VERDADEIRO
O
O
CH3  C
O  CH2  CH3  NH3  CH3  C
NH2
 CH  CH  OH
3
2
GGE RESPONDE ITA 2017 – QUÍMICA
ALTERNATIVA: C
13.
A pressão de vapor da água pura é de 23,8 torr a 25 °C. São
dissolvidos 10,0 g de cloreto de sódio em 100,0 g de água pura a 25
°C. Assinale a opção que indica o valor do abaixamento da pressão
de vapor da solução, em torr.
a) 22,4
b) 11,2
c) 5,6
d) 2,8
e) 1,4
3
GGE RESPONDE
Solução:
PV
 KT  W  i
PV 0
ITA
c)
10g / 58,5g / mol
 1,7mol / kg
0,100kg
i  1   (q  1)  1  1(2  1)  2
Wnacl 
KT 
M2
18

 0,018molal1
1000 1000
PV
 0,018  1,7  2  0,0612 
PV O
d)
 PV  0,0612  23,8 TORR  1,4 TORR
ALTERNATIVA: E
14.
Considere que a decomposição do N2O5, representada pela
equação química global
2N2O5  4NO2 + O2
apresente lei de velocidade de primeira ordem. No instante inicial da
reação, a concentração de N2O5 é de 0,10 mol  L-1 e a velocidade
de consumo desta espécie é de 0,022 mol  L-1  min-1. Assinale a
opção que apresenta o valor da constante de velocidade da reação
global, em min-1.
a) 0,0022
d) 0,11
b) 0,011
e) 0,22
c) 0,022
e)
Solução:
VN2O5 = K[N2O5]1 (1ª Ordem)
Quando: [N2O5] = 0,10M  | V N2O5 | = 0,022 M/min
Assim: K 
0,022 M/min
0,10
Entretanto: Vreação 
1
1
VN o  K[ N2O5 ] =
2 2 5
2
0,11 Min-1[ N2O5 ]1
K Global
Solução:
Na etapa II (expansão adiabática), vale:
C

Pk Vk   P2 V2 , onde   P  1.
CV

V 
Assim: Pk  P2  2 
V 
 k 
Como   1 e V2  Vk , então :
 V2

V
 k





   V2   Pk  P2  V2
V 
V

 k
 k





ALTERNATIVA: D
15.
Um motor pulso-jato é uma máquina térmica que pode ser
representada por um ciclo termodinâmico ideal de três etapas:
I. Aquecimento isocórico (combustão).
II. Expansão adiabática (liberação de gases).
III. Compressão isobárica (rejeição de calor a pressão atmosférica).
Considerando que essa máquina térmica opere com gases ideais,
indique qual dos diagramas pressão versus volume a seguir
representa o seu ciclo termodinâmico.
a)
ALTERNATIVA: C
16. Deseja-se depositar
uma camada de 0,85 g de níquel metálico
no catodo de uma célula eletrolítica, mediante a passagem de uma
corrente elétrica de 5 A através de uma solução aquosa de nitrato
de níquel. Assinale a opção que apresenta o tempo necessário para
esta deposição, em minutos.
a) 4,3
b) 4,7
c) 5,9
d) 9,3
e) 17,0
Solução:

Reação: Ni(2aq
+ 2e´ Ni(s)
)
mNi = 0,85g  mNi =
0,85g
 0,0145 mol
58,7g / MOL
b)
Q e´ .F  2nNi  2x0,0145  0,029 mol
n e x  F  0,029x96500C  2798,5 C
Assim:
t =
Q 2798,5C

 560 s  9,3 min
i
5C / S
ALTERNATIVA: D
GGE RESPONDE ITA 2017 – QUÍMICA
4
GGE RESPONDE
17. Considere as seguintes proposições para espécies químicas no
estado gasoso:
I. A energia de ionização do íon Be3+ é maior do que a do íon He+.
II. O momento dipolar elétrico total da molécula de XeF4 é maior do
que o da molécula de XeF2.
III. A energia necessária para quebrar a molécula de F2 é maior do
que a energia necessária para quebrar a molécula de O2.
IV. A energia do orbital 2s do átomo de berílio é igual à energia do
orbital 2s do átomo de boro.
Das proposições acima, está(ão) CORRETA(S)
a) apenas I.
b) apenas I e IV.
c) apenas II.
d) apenas II e III.
e) apenas IV.
Solução:
I. Verdadeiro. O número atômico do Berílio é maior que o do
Hélio, logo a atração ao elétron é maior, logo necessita de mais
energia.
II. Falso. XeF4 tem geometria quadrado planar e XeF2 é linear, logo
ambos são apolares.
III. Falso. O2 apresenta duas ligações a serem quebradas e F2
apenas uma.
IV. Falso. O Berílio apresenta número atômico diferente do Boro,
logo energia diferente.
ALTERNATIVA: A
18. Considere as proposições a seguir:
I. A reação do ácido butanóico com a metilamina forma N-metilbutanamida.
II. A reação do ácido propanóico com 1-propanol forma propanoato
de propila.
III. 3-etil-2,2-dimetil-pentano é um isômero estrutural do 2,2,3,4tetrametil-pentano.
IV. O 2-propanol é um composto quiral.
Das proposições acima estão CORRETAS
a) apenas I e II.
b) apenas I, II e III.
c) apenas II.
d) apenas II, III e IV.
e) apenas III e IV.
Solução:
I.F
Ocorre uma reação ácido-base formando-se um sal de
amônio.
ITA
19.
Assinale a opção que indica a técnica de química analítica
empregada em etilômetros (bafômetros) que utilizam dicromato de
potássio.
a) Calorimetria.
b) Densimetria.
c) Fotometria.
d) Gravimetria.
e) Volumetria.
Solução:
Nos bafômetros, o consumo de dicromato é analisado pela
mudança de cor de solução no processo de oxidação do álcool.
Logo, a técnica é a fotometria.
ALTERNATIVA: C
20. São feitas as seguintes proposições a respeito dos
hidrocarbonetos cuja fórmula molecular é C5H10:
I. Existem apenas seis isômeros do C5H10.
II. Pelo menos um dos isômeros do C5H10 é quiral.
III. Em condições ambiente e na ausência de luz todos os isômeros
do C5H10 são capazes de descolorir água de bromo.
Das proposições acima é (são) CORRETA(S)
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas ITI.
d) apenas I e III.
e) apenas II e III.
Solução:
I - Ao se considerar cicloalcanos, encontram-se mais isômeros.
(Falso)
II -
 QUIRAL
(Verdadeiro)
III - A alta estabilidade do ciclopentano impede a reação com
Br2
sob baixas temperaturas.
(Falso)
ALTERNATIVA: B
21. Gás cloro é borbulhado em uma solução aquosa concentrada
II. V
de NaOH a quente, obtendo-se dois ânions X e Y.
CH3  CH2  COOH  CH2  CH2  CH3
OH
O
CH3  CH2  C

O  CH2  CH2  CH3
H2O
III. V
a) Quais são estas espécies X e Y?
b) Com a adição de solução aquosa de nitrato de prata poder-se-ia
identificar estes ânions? Justifique sua resposta utilizando equações
químicas e descrevendo as características do(s) produto(s)
formado(s).
Solução:
a)
3C 2( g)  6OH(aq)  5C ( aq)  CO3( aq)  3H2O(  )
X
VI. F
CH3
H
C
Y
b) Sim. Pois os íons Ag+ formariam um precipitado branco com
OH
CH3
C  .
Ag(aq )  C ( aq)  AgC  ( s )
ALTERNATIVA: C
GGE RESPONDE ITA 2017 – QUÍMICA
5
GGE RESPONDE
ITA
22. Ambos
os íons sulfeto e sulfito reagem, em meio ácido, com o
íon bromato, provocando o aparecimento de uma coloração no meio
reacional.
a) Escreva as equações químicas balanceadas que representam
as reações que provocam o aparecimento de coloração no meio
reacional.
b) Escreva a equação química balanceada que representa a
reação envolvendo o sulfito quando há excesso do agente
redutor. Nestas condições, explique o que ocorre com a
coloração do meio reacional.
Solução:
Ao nível do mar, as frações dos gases nitrogênio e oxigênio são
X  0,8 e Xo2  0,2.
dadas , aproximadamente, por: N2
A cada 10m de profundidade, a pressão aumenta em 1atm, logo,
em 200m, a pressão aumenta em 20atm. Devido à pressão
P
 21atm
ambiente de 1atm, TOTAL
Assim,
PO2  PTOTAL  XO2  PO 2  21 0,2  4,2atm
PN2  PTOTAL  XN2  PN 2  21  0,8  16,8atm
Solução:
a)



2
5S 2( aq
)  8H( aq)  8BrO 3( aq)  4Br 2( aq)  5SO 4( aq)  4H 2 O ( l )
5SO 23(aq)  2H(aq)  2BrO 3( aq )  Br2( aq)  5SO 24( aq)  H2 O ( l )
b) Com excesso de SO23  , o efeito redutor é mais pronunciado,
reduzindo o BrO3 a Br  descolorindo a solução:
p(x) = x4 - (1 + 2 3 )x3 + (3 + 2 3 )x2 - (1 + 4 3 )x + 2.
a) Determine os números reais a e b tais que p(x) = (x2 + ax + 1)(x2
+ bx + 2).
b) Determine as raízes de p( x).
Solução:
a) px   x  bx  2x  ax  abx  2ax  x  bx  2
2
3
2
2
px   x 4  a  b x 3  3  ab x 2  2a  bx  2

a  b   1 2 3
 I
3  ab  3  2 3  ab  2 3  b 

2 3
a
I

2a  b   1  4 3 II
I  II  a  1  4
a  2 3  b 
b)

3  1 2 3
2 3
2 3

 b  1
a
2 3

px   x 2  2 3 x  1 x 2  x  2
  12  4  8
x
C 6H12 O 6  O 2  2C 3H 4 O 3  2H 2O
b) O esmalte dentário é formado por hidróxi-apatita
Ca5 (OH)(PO4 )3 ( s )
 5Ca
2
( aq)
 OH(aq)  3PO34(aq)
Na presença de ácido láctico, há um aumento na quantidade de
íons H(aq) , o que consome OH(aq) , e desloca o equilíbrio para a
direita, o que destrói o esmalte dentário.
C) A uréia é uma substância ligeiramente alcalina. O aumento da
[OH-] provoca o deslocamento do equilíbrio para a esquerda,
protegendo o esmalte.
26. Descreva a síntese da ureia, desenvolvida por Wöhler em 1828,
a partir do cianeto de prata, oxigênio ·molecular e cloreto de
amônio.
Solução:
1
AgCN  O 2( g)  AgCNO (aq)
2
AgCNO(aq )  NH4C ( aq )  AgC ( s )  NH4CNO(aq )

2 3 2 2
2
x 3 2
  1  8  7
x
a) como se forma o ácido lático na saliva humana.
b) como o ácido lático provoca a desmineralização.
c) como a uréia contida na saliva ajuda a proteger contra a
desmineralização do esmalte dentário causada pelo ácido lático.
a) O ácido láctico é formado pela fermentação de açúcares por
parte das bactérias.
23. Considere o polinômio
3
desmineralização, explique
Solução:
3SO32(aq)  BrO3( aq)  Br(aq)  3SO24(aq)
4
25. Com base no fato de que o esmalte dentário é sujeito à
1 i 7
2
Logo as raízes de p(x) são:
1  i 7 1  ir 7 

,
 3 2 , 3 2 ,

2
2 

24. Após inalar ar na superfície, uma pessoa mergulha até uma
profundidade de 200 m, em apneia, sem exalar. Desconsiderando
as trocas gasosas que ocorrem nos alvéolos pulmonares, calcule a
pressão parcial do nitrogênio e do oxigênio do ar contido no pulmão
do mergulhador.
GGE RESPONDE ITA 2017 – QUÍMICA
27. Considere que a radiação de comprimento de onda igual a 427
nm seja usada no processo de fotossíntese para a produção de
glicose. Suponha que esta radiação seja a única fonte de energia
para este processo. Considere também que o valor da variação de
entalpia padrão da reação de produção de glicose, a 25 °C, seja
igual a +2808 kJmol-1.
a) Escreva a equação que representa a reação química de
produção de um mol de glicose pelo processo de fotossíntese.
b) Calcule a variação de entalpia envolvida na produção de uma
molécula de glicose, via fotossíntese, a 25 °C.
c) Calcule a energia de um fóton de radiação com comprimento de
onda de 427 nm.
d) Quantos destes fótons (427 nm), no mínimo, são necessários
para produzir uma molécula de glicose?
6
GGE RESPONDE
ITA
Solução:
6CO 2(g) + 6 H 2 O (  )  C 6H12 O 6( s )  6O2( g)
a)
H=+2808 kJ/mol
1 mol = 6,02.1023 MOLÉCULAS
b)
6,02.1023 moléculas .......................2808 kJ
1molécula.......................................X
2808
X=
kJ  4,66.10-18 kJ
6,02 .10 23
h.c

=
6,626  10 34  3  10 8
c)
E=hf =
d)
1 fóton......4,66  10-19J
Y fótons....4,66  10-18J
 4,66  10 19 J
427  10  9
a) A partir destas informações e considerando que se deseja obter,
de forma segura, o máximo de trabalho por ciclo, quais devem
ser a pressão e a temperatura no ponto de intersecção entre os
processos I e II do ciclo termodinâmico (vide Questão 15)?
b) Na mistura de gases que opera em cada ciclo há uma fração de
combustível, o qual tem a reação de combustão dada por:
CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O(g)
em que Qv é o calor liberado a volume constante, por grama de
metano. Considerando a capacidade calorífica molar a volume
constante da mistura de gases igual a 25 JK-1 mol-1, qual é a massa
de metano utilizada pelo ciclo projetado no item anterior?
Solução:
a) Para o caso de trabalho máximo, podemos usar a relação de
Carnot
B
Y= 10 fótons
28. Considere as reações químicas reversíveis I e II:
I. BrO3 (aq)  3SO23  (aq )
II. O2 (g) 
k1



K2
Br  (aq )  3SO24  (aq )
A respeito das reações I e II responda às solicitações dos itens a e
b, respectivamente:
a) Sabendo que a reação I ocorre em meio ácido e que a sua
reação direta é sujeita à lei de velocidade dada por
v  K1[BrO3 ][SO32 ][H ] , expresse a lei de velocidade para a reação
reversa.
b) Calcule a constante de equilíbrio da reação II dadas as seguintes
reações e suas respectivas constantes de equilíbrio:
hv
K eq  4,0 x10 49

O3 (g)  NO(g)
 NO2 ( g)  O 2 ( g)
C
Qq Qq  Qf
Qf
w



TA
TB
TB  TA
TB  TA
O(g)
 O 3 ( g)


NO2 (g)
 NO( g)  O( g)
A
K eq  2,0 x10  34
Sendo assim, o trabalho será máximo quando maior for a
diferença de temperaturas entre as fontes fria e quente Logo
TB=1200K
Podemos ainda, ainda, usar que:
PA PB
P
1
=

 B  PB  4atm
TA TB 300 1200
b) A queima do metano correspondente ao calor na etapa I, que é
a volume constante. Portanto:
25.02.900=42.103.mCH4  mCH4 = 0,100g
30. Considere as substâncias o-diclorobenzeno e p-diclorobenzeno.
a) Escreva as fórmulas estruturais de ambas as substâncias.
b) Para ambas as substâncias, forneça um nome sistemático
diferente daquele informado no enunciado.
c) Qual das duas substâncias tem maior ponto de ebulição?
Justifique sua resposta.
Solução:
O2( g )  O( g ) O3( g )

b) Observe que a reação II corresponde ao inverso da soma das
reações dadas
NO2( g ) NO( g )  O( g )

I
K eq
O3( g )  NO(g )  NO2( g )  O2( g )

II
K eq
Solução:
a)
C
C

C
__________ __________ __________ ______
O3( g ) O2( g )  O( g )

KC 
1
I
II
K eq
 K eq

1
4  10  49  2  10 34

1
8  10 83
C
 1,25  10 82
29. Sobre um motor pulso jato como o apresentado na Questão 15,
considere verdadeiras as seguintes afirmações:
I.
A temperatura de fusão do material que compõe a câmara de
combustão é 1500 K, e acima de 1200 K o material do motor
começa a sofrer desgaste considerável pelos gases de
combustão;
II. O material do motor resiste a pressões de até 30 atm;
II. O motor opera, em cada ciclo termodinâmico, com 0,2 mol de
uma mistura de gases com comportamento ideal, iniciando o
ciclo em pressão atmosférica e a temperatura de 300 K.
GGE RESPONDE ITA 2017 – QUÍMICA
b)
1, 2 – diclorobenzeno
1, 4 – diclorobenzeno
c)
Os momentos de dipolo no 1, 2 – diclorobenzeno não se acumulam,
de forma que a molécula é polar.
C
 
C



0
7
GGE RESPONDE
ITA
Já o 1, 4 – diclorobenzeno é apolar, pois:
C


0
apolar
C
Logo o ponto de ebulição de 1, 2 – diclorobenzeno é maior que o do
1, 4 – diclorobenzeno.
GGE RESPONDE ITA 2017 – QUÍMICA
8