Universidade Federal do ABC Química dos elementos – Prova 1 – 18/09/2012 Turma: Diurno 1 Prof. André Sarto Polo Aluno:______________________________________________________________________RA: ______________________ AVISO! • Toda a resolução desta avaliação deverá ser feita até as 12h. • As questões dissertativas devem ser respondidas no espaço previsto para elas. • Escreva seu nome de modo claro e legível no início da folha de avaliação • Para realização dessa prova será permitido somente o uso de lápis, caneta, borracha, régua e calculadora A prova consiste em 16 questões • Nas questões são de múltipla escolha, há somente uma alternativa correta em cada questão. • O gabarito deve ser preenchido a caneta (azul ou preta) • A cada questão errada meia correta será anulada. BOA PROVA!! Gabarito Escreva a alternativa escolhida para cada questão indicada: Questão 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Alternativa Certos Errados Total 1 Universidade Federal do ABC Química dos elementos – Prova 1 – 18/09/2012 Turma: Diurno 2 Questão 1: Uma mistura de gases hidrogênio e nitrogênio em um recipiente de reação atinge o equilíbrio a 474 °C. A mistura de gases em equilíbrio foi analisada e descobriu-se que ela contem 7,38 atm de H2, 2,46 atm de N2 e 0,166 atm de NH3. A Partir desses dados calcule a constante de equilíbrio para a reação: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) a) 9,27 x 10-5 kJ/mol b) 3,33 x 10-5 J/mol c) 0,79 x 10-5 J d) 10,9 e) 2,79 x 10-5 Questão 2: Caso o volume do recipiente seja diminuído à metade, o equilíbrio será deslocado no sentido: a) Da formação de produtos, pois ele possui maior volume b) Da formação de reagentes pois é o que possui menor volume, c) Da formação de produtos pois é o que possui menor volume, d) Da formação de reagentes pois é o que possui maior volume e) Não altera pois o volume do recipiente não alterará o equilíbrio. Questão 3: Qual o valor do ΔHR para o caso descrito? (dado: S / J K-1 mol-1 - N2 = 191,6; H2 = 130,7; NH3 = 192,8) a) b) c) d) e) 65,1 kJ mol-1 -82,9 kJ mol-1 26,0 kJ mol-1 -33,05 kJmol-1 Não é possível calcular. Questão 4: Caso o sistema seja resfriado, o equilíbrio responderá a) Favorecendo a formação de produtos pois a reação é endotérmica b) Favorecendo a formação de produtos pois a reação é exotérmica c) Desfavorecendo a formação de produtos pois a reação é endotérmica d) Desfavorecendo a formação de produtos pois a reação é exotérmica e) Nada pode ser dito pois não é possível calcular ΔHR Com relação a esse gráfico e à reação dada, a afirmativa falsa é: a) A energia de ativação para a reação direta é cerca de 135 kJ mol–1. b) A reação inversa é endotérmica. c) Em valor absoluto, o ΔH da reação direta é cerca de 225 kJ mol–1. d) Em valor absoluto, o ΔH da reação inversa é cerca de 360 kJ mol–1. e) O ΔH da reação direta é negativo. Questão 6: As leis de proteção ao meio ambiente proíbem que as indústrias lancem nos rios efluentes com pH menor que 5 ou superior a 8. Os efluentes das indústrias I, II e III apresentam as seguintes concentrações (em mol/L) de H+ ou OH–: Considerando apenas a restrição referente ao pH, podem ser lançados em rios, sem tratamento prévio, os efluentes: a) da indústria I, somente. b) da indústria II, somente. c) da indústria III, somente. d) das indústrias I e II, somente. e) das indústrias I, II e III. Questão 7: O gráfico seguinte refere-se ao sistema químico H2(g) + I2(g) ⇌2 HI(g) ao qual se aplica o Princípio de Le Chatelier. Questão 5: O gráfico a seguir representa a variação de energia potencial quando o monóxido de carbono (CO) é oxidado a CO2 pela ação do NO2, de acordo com a equação: CO(g) + NO2(g) ⇌ CO2(g) + NO(g) 2 Universidade Federal do ABC Química dos elementos – Prova 1 – 18/09/2012 Turma: Diurno Analise o gráfico e indique a opção correta: a) A adição de I2(g) em t1 aumentou a concentração de HI(g). b) A adição de H2(g) em t2 aumentou a concentração de I2(g). c) A adição de H2(g) em t2 levou o sistema ao equilíbrio. d) A adição de H2(g) em t1 aumentou a concentração de HI(g). e) A adição de HI(g) em t2 alterou o equilíbrio do sistema. Questão 8: No caso de adicionar um catalisador no sistema acima, o equilíbrio é: a) Deslocado de maneira a favorecer a formação dos produtos b) Deslocado de maneira a desfavorecer a formação dos produtos c) Nada ocorre d) O sistema entra em equilíbrio mais rapidamente e favorece a formação de produtos e) O sistema entra em equilíbrio mais rapidamente mas a quantidade de produtos formados não é alterada. Questão 9: O pH de uma solução 1 x 10-8 de ácido nítrico é: a) 8,00 b) 7,70 c) 6,92 d) 6,30 e) 6,96 Considere o gráfico abaixo para responder as questões 10 a 12: III ΔG I V II IV Progresso da reação Questão 10: A reação é termodinamicamente favorável? a) Não, pois necessita de muita energia de ativação para ocorrer b) Não, pois o produto tem ΔG menor que o reagente c) Sim, pois o produto tem ΔGmenor que o reagente d) Sim, pois a energia de ativação necessária é baixa e) Sim, pois o ΔHf é negativo. 3 a) Dois intermediários (II e IV) e três complexos ativados (I, III e V) b) Três intermediários (I, III e V) e dois complexos ativados (II e IV) c) Dois intermediários (I e II) e três complexos ativados (III, IV e V) d) Tres intermediários (I, II e III) e dois complexos ativados (IV e V) e) Dois intermediários (IV e V) e tres complexos ativados (I, II e III) Questão 12: A etapa limitante do processo é: a) A formação do intermediário III, pois necessita da maior energia de ativação b) A formação do complexo ativado V pois é a que necessita de menor quantidade de energia de ativação c) A formação do complexo ativado III pois é a que mais necessita de energia de ativação. d) A formação do complexo ativado I pois é a primeira etapa a ocorrer e) A formação do intermediário IV pois é a que mais libera energia. Questão 13: Um aluno deve fazer em laboratório a reação representada abaixo: Ru(Cl)3 + 2L RuL2Cl2 + ClPara isso ele observa os frascos dos reagentes e vê descrito o seguinte: Frasco de RuCl3: RuCl3.XH2O; 99,999% (%Ru 40,5) Frasco de L: L = 2,2’-bipiridina (99,99%). Qual a massa de RuCl3 e de L que o aluno deve pesar dos frascos de reagente para obter 1 g do composto final, sabendo que a reação tem 80% de rendimento. (Dados: MM / g mol-1: Ru = 101; Cl = 35,5; C = 12; H = 1) a) 2,58 mg e 403mg b) 260 mg e 805 mg c) 642 mg e 805 mg d) 642 mg e 403 mg e) 2,58 mg e 805 mg Questão 14: A reação acima pode ser descrita como a) Uma reação ácido-base de Arrhenius b) Uma reação de neutralização c) Uma reação ácido-base de Brønsted-Lowry d) Uma reação ácido-base de Lewis e) Uma reação de precipitação. Questão 11: Em relação aos intermediários e complexos ativados, eles são: 3 Universidade Federal do ABC Química dos elementos – Prova 1 – 18/09/2012 Turma: Diurno 4 Questão 15: Utilizando o seu conhecimento de interações intermoleculares, sabões e detergentes explique como o detergente remove a gordura de um prato sujo. Resposta questão 15: Questão 16: Considere que você precise dissolver uma barra de cobre em uma solução de NaOH 0,1 mol L-1. No laboratório você tem disponível permanganato de potássio, hidróxido de cádmio e perclorato de sódio. Explique, utilizando a equação balanceada para o(s) processo(s), Qual ou quais das substâncias disponíveis permitirá dissolver o cobre espontaneamente no meio mencionado? (lembre de justificar a sua resposta); Dado: MnO4- MnO2 (E= 0,60 V) Cu2+ Cu (E = 0,34 V); Cd(OH)2 Cd + 2OH- (E = -0.81 V); ClO4- ClO3- (E = 0,36 V) Resposta questão 16: 4