prova de mestrado em química

Boa Vista, 30 de julho 2014.
INSTRUÇÕES PARA O DESENVOLVIMENTO DA PROVA
1. Esta prova tem a duração de 4 (quatro) horas.
2. Preencha o quadro de identificação com atenção, não esquecendo de
marcar a área de concentração pretendida.
3. Cada folha a ser entregue deverá está devidamente identificada com o
nome do candidato.
4. Sugerimos que todas as respostas, bem como o desenvolvimento das
questões, deverão ser escritas com caneta preta ou azul.
5. É permitido o uso de calculadora. Entretanto, não será permitido o uso
de qualquer outro equipamento eletrônico (exemplo: celular, smartfone,
tablet, etc.).
6. Caso não sejam atendidas as exigências citadas acima, o candidato
será automaticamente desclassificado.
7. As questões objetivas têm peso 1 e as subjetivas têm peso 2.
Dados do Candidato
Nome:
_____________________________________________________________
Área de concentração: ( ) Química Ambiental
PROVA DE MESTRADO EM QUÍMICA – 2014.2 – QUÍMICA
AMBIENTAL
1ª QUESTÃO: Observe atentamente os mecanismos das reações químicas
abaixo e determine a qual é equivalente a lei da velocidade
experimentalmente encontrada.
1) Br + H2 → HBr + H
2) H + Br2 → HBr + H
3) N2O2 + O2 → 2NO2
4) NO + NO → N2O2
(Lenta)
(Rápida)
(Lenta)
(Rápida)
Assinale abaixo a alternativa correta:
a) ( ) K1[Br][H2] e K3[N2O2][O2]
b) ( ) K2[H][Br2] e K4[NO][NO]
c) ( ) K1[Br][H2] e K4[NO][NO]
d) ( ) K2[H][Br2] e K3[N2O2][O2]
2ª QUESTÃO: Uma alíquota de 5,00 mL de uma solução de acetato de sódio
a 1,00 Mol.L-1 foi diluída para 0,05 L. Quais as concentrações de todas as
espécies químicas presentes na solução final, o seu pH e o pOH, sabendo
que a constante de equilíbrio do ácido acético a 25 °C é de 1,75 x 10 -4?
Dados: massas atômicas: C = 12 u; Na = 23 u; O = 16 u; H = 1 u.
3ª QUESTÃO: Num determinado sistema em equilíbrio tem-se a seguinte
reação química: N2O4 (g) = 2NO2 (g). Determine a constante de equilíbrio
para esta reação sabendo que as pressões parciais dos gases N 2O4 (g) e NO2
(g) são, respectivamente, 0,32atm e 0,68atm. Marque a alternativa
verdadeira a seguir:
a) ( ) Kp = 2,125
b) ( ) Kp = 3,777
c) ( ) Kp = 1,445
d) ( ) Kp = 1
Uma solução foi preparada pela mistura das soluções
aquosas de 0,1 mol.L-1 de hidróxido de amônio e 0,1 mol L-1 de cloreto de
amônio. Considerando que a constante de dissociação do hidróxido de
amônio é 1,8 x 10-5 e que a variação de volume é desprezível, calcule o pH
da solução preparada.
4ª QUESTÃO:
5ª QUESTÃO: Considere as reações nos itens 1, 2 e 3, a 25°C e 1 atm.
1) C (grafite) + O2 (g) → CO2 (g)
2) H2 (g) + 1/2 O2 (g) → H2O (l)
2) CH4 (g) +2O2 (g) → CO2 (g)+2H2O (l)
∆H = – 94,1 kcal
∆H = – 68,3 kcal
∆H = – 212,8 kcal
Observe as reações acima e determine o ∆H de formação do CH4 (g):
C (grafite) + 2H2 (g) → CH4 (g)
∆H = ?
6ª QUESTÃO: Uma das reações para produção da amônia é a partir da
reação de hidrogênio e nitrogênio conforme reação a seguir:
Determine a variação de energia livre da formação da amônia a 25 0C e
1atm, quando ∆Hº = - 46,11kJ∙mol-1 e ∆Sº = - 0,09937 kJ.K-1.mol-1.
a) ( ) ∆Gº = + 16,5 kJ.mol-1
b) ( ) ∆Gº = + 16,5 J.mol-1
c) ( ) ∆Gº = - 16,5 J.mol-1
d) ( ) ∆Gº = - 16,5 kJ.mol-1
7ª QUESTÃO: A água de um poço artesiano apresenta 0,10 mol.L-1 em Pb2+.
Com o objetivo de utilizar esta água para consumo humano, um
investigador submeteu-a a um tratamento com um hidróxido em pH
controlado. Sabendo que a concentração mínima permitida para o Pb em
água para consumo humano é 0,01 mg L-1. Pergunta-se:
a) o tratamento com o hidróxido é eficaz para este fim?
b) qual a concentração residual mínima de Pb2+ que pode ser obtida com o
tratamento?
Dados: Constante de solubilidade do hidróxido de chumbo é 2,5 x 10-16.
8ª QUESTÃO: Um aluno no laboratório de química ambiental reagiu 20
gramas de carbonato de cálcio (CaCO3) com 32 gramas de ácido
bromídrico (HBr) de acordo com a reação:
CaCO3 + 2HBr → CaBr2 + H2O + CO2↑
Dados: Ca = 40 u; C = 12 u; O = 16 u; H = 1 u; Br = 80 u.
Pergunta-se: Qual o reagente limitante se tiver e quantos gramas de CaBr2
e CO2↑ serão produzidos a partir desta reação? Portanto, marque a
alternativa correta.
a) ( ) Agente limitante é o HBr; 80g de CaBr2 e 18g de CO2↑.
b) ( ) Agente limitante é o CaCO3 ; 45g de CaBr2 e 36g de CO2↑.
c) ( ) Não há reagente limitante; 40g de CaBr2 e 8,8g de CO2↑.
d) ( ) Agente limitante é o CaBr2 ; 45g de CaBr2 e 36g de CO2↑.
9ª QUESTÃO: Uma moeda de prata foi colocada em ácido nítrico aquoso,
sendo observada a formação de óxido nítrico gasoso, bem como a
diminuição nítida da massa da moeda, ocasião em que a reação foi
imediatamente interrompida pela retirada da moeda. Escreva a equação
química balanceada para esta reação e explique o fenômeno ocorrido.
10ª QUESTÃO: Um monitor de química analítica recebeu a tarefa de
explicar para os alunos de química geral como se prepara uma solução de
500 mL de NaOH 0,001M. Determine a massa do hidróxido de sódio, pH e
pOH desta solução que o referido monitor anotou no quadro e marque a
alternativa correta.
a) ( ) 0,02g; pH = 3; pOH = 11
b) ( ) 0,02g; pH = 11; pOH = 3
c) ( ) 0,03g; pH = 3; pOH = 11
d) ( ) 0,05g; pH = 11; pOH = 3
BOA SORTE!!!
Boa Vista, 30 de julho 2014.
INSTRUÇÕES PARA O DESENVOLVIMENTO DA PROVA
1. Esta prova tem a duração de 4 (quatro) horas.
2. Preencha o quadro de identificação com atenção, não esquecendo de marcar a
área de concentração pretendida.
3. Cada folha a ser entregue deverá está devidamente identificada com o nome do
candidato.
4. Todas as respostas, bem como o desenvolvimento das questões, deverão ser
escritas com caneta preta ou azul.
5. É permitido o uso de calculadora. Entretanto, não será permitido o uso de
qualquer outro equipamento eletrônico (exemplo: celular, smartfone, tablet, etc.).
6. Caso não sejam atendidas as exigências citadas acima, o candidato será
automaticamente desclassificado.
7. As questões objetivas têm peso 1 e as subjetivas têm peso 2.
Dados do Candidato
Nome: _____________________________________________________________
Área de concentração: ( ) Química de Produtos Naturais
PROVA DE MESTRADO EM QUÍMICA – QUÍMICA DE PRODUTOS
NATURAIS – 2014.2
1ª QUESTÃO: Quantos isômeros existem para o bromoalcano com fórmula molecular
C4H9Br?
a) ( ) 4
b) ( ) 8
c) ( ) 6
d) ( ) 5
2ª QUESTÃO: O espectro de massas, obtido através de ionização por impacto
eletrônico, do benzoato de etila apresenta fragmentos importantes em m/z 105(41%),
77(25%), 122(19%) e 73(11%). Mostre o mecanismo de fragmentação que levaria à
formação desses íons. Dados: Massas atômicas: C=12 u; O=16 u; H=1 u.
3ª QUESTÃO: Em relação à análise conformacional do etano, são feita as seguintes
afirmações:
I) Conformação mais estável é a conformação alternada. Ocorre a máxima separação
possível dos pares de elétrons das seis ligações C-H;
II) Conformação menos estável é a conformação eclipsada. Requer a interação repulsiva
máxima entre os elétrons das seis ligações C-H;
III) A diferença de energia entre as duas conformações do etano é de 3 Kcal/mol (12
KJ/mol). Esta diferença de energia é chamada de energia torsional;
IV) As barreiras de rotação são muito grandes devido ao grupo volumoso não
permitindo o isolamento das diferentes conformações alternada ou eclipsada.
Assinale abaixo a alternativa correta:
a) ( ) I e IV
b) ( ) somente III
c) ( ) I, II e III
d) ( ) III e IV
4ª QUESTÃO: Escreva o produto da reação da acetofenona com cada um dos
reagentes:
5ª QUESTÃO: Na reação a seguir, qual dos reagentes é o nucleófilo, qual deles é o
eletrófilo e o produto formado?
O
B
r
B
r
+
+
(
A
)
(
B
)
(
C
)
Assinale a alternativa correta:
a) ( ) (A) é o nucleófilo; (B) é o eletrófilo; (C) é o éter propílico e benzílico;
b) ( ) (A) é o eletrófilo; (B) é o nucleófilo; (C) é o éter fenílico;
c) ( ) (A) é o éter propílico; (B) é o nucleófilo; (C) é o eletrófilo;
d) ( ) (A) é o nucleófilo; (B) é o eletrófilo; (C) é uma reação substituição aromática.
6ª QUESTÃO: O odor do peixe podre é causado pela substância chamada metilamina.
O uso do suco de limão para mascarar o odor do peixe é simplesmente uma reação
ácido-base. O íon amônio NH4+ (pKa = 9,30) tem um valor de pKa menor do que o íon
metilamônio (CH3NH2; pKa = 10,65). Qual é a base mais forte, amônia (NH3) ou a
metilamina? Explique.
7ª QUESTÃO: Na reação do 2-bromo-2-metilbutano com o íon etóxido os produtos
formados são o 2-metil-1-buteno e 2-metil-2-buteno. Assinale a alternativa correta:
a) ( ) De acordo com a regra de Regra de Zaitsev, só há formação de apenas um
produto, o 2-metil-1-buteno;
b) ( ) O 2-metil-2-buteno é o produto majoritário porque a reação segundo a regra de
Regra de Zaytzev, alceno mais estável é o mais substituído;
c) ( ) Ambos produtos são formados igualmente, pois não há um produto principal;
d) ( ) O 2-metil-butano é o produto majoritário porque de acordo com a regra de Regra
de Zaitsev, alceno mais estável é o menos substituído.
8ª QUESTÃO: O espectro de RMN de 1H fornecido abaixo corresponde a um ácido
carboxílico de fórmula C4H7O2Br. O pico em δ 10,86 (singleto) foi acrescentado no
espectro. Proponha uma estrutura e justifique os deslocamentos químicos.
9ª QUESTÃO: Na reação de substituição eletrofílica do m-xileno (1,3-dimetilbenzeno)
com ácido nítrico catalizado com ácido sulfúrico o produto formado é:
a) ( ) 3-metil-nitrobenzeno
b) ( ) 3,5-dimetil-1-nitrobenzeno
c) ( ) 1,3-dinitrobenzeno
d) ( ) 2,4-dimetil-1-nitrobenzeno
10ª QUESTÃO: Forneça os reagentes necessários para obter os produtos abaixo, a
partir do 3-ciclopentil-1-propeno.
CH2CH2CH2OH
a
CH2CHCH2Br
OH
CH2CH
CH2
CH2CH2CH2Br
b
d
c
CH2CHCH3
OCH3
a=
b=
c=
d=
BOA SORTE!!!