TURMA DOS 30 01. A propanona (C3H6O) pode ser produzida a partir do 2propanol (C3H8O), utilizando-se um catalisador à base de zinco e cobre, de acordo com a seguinte equação: C3H8O(g) C3H 6O(g) H 2(g) Assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa a variação das velocidades das reações direta e inversa quando o 2-propanol reage para formar uma mistura em equilíbrio com propanona e hidrogênio. um recipiente de 1,0 litro de capacidade. Assim, quando a mistura alcançar o equilíbrio, na temperatura do experimento, a massa de N2O, em gramas, obtida será igual a a) 5,28. b) 32,4. c) 88,0. d) 126,5. e) 200,8. Dados: Massas molares (g/mol): N = 14; O = 16 04. As fórmulas N2(g) e H2(g) representam duas substâncias moleculares gasosas e diatômicas. Em determinadas condições de temperatura e de pressão, são postos a reagir 0,5 mol/litro de N2(g) e 1,5 mol/litro de H2(g), conforme a equação: a) N 2(g) 3H 2(g) [H 2(g) ] d) 02. A uma temperatura elevada, 10 mol de PCl 5 (g) foram adicionados a um recipiente, que, imediatamente, foi fechado e mantido em temperatura constante. Observou-se, então, que o PCl5 (g) se decompôs, transformando-se em PCl3 (g) e Cl2 (g). A quantidade de matéria de PCl5 (g), em mol, variou com o tempo, até o sistema alcançar o equilíbrio, como mostrado neste quadro: T empo Quantidade de matéria de P Cl5 /mol t1 10 t2 6 t3 4 t4 4 c) d) 1,5 1,02 0,72 0,54 0,54 0,54 0,54 Sobre essa reação, é correto afirmar que a) o rendimento de NH3 no equilíbrio diminuiria se a pressão sobre o sistema fosse aumentada. b) a velocidade de consumo de N2 é o triplo da velocidade de consumo de H2. c) a substância NH3 desaparece com a mesma velocidade com que a substância N2 aparece. d) um aumento de temperatura aumentaria o rendimento de NH3, em virtude de a reação inversa do equilíbrio ser endotérmica. e) ela é reversível e o rendimento do produto da reação direta no equilíbrio é de 64%. f) I.R. c) b) 2NH3(g) calor A variação hipotética das concentrações desses reagentes com o passar de tempo consta na tabela a seguir: Tempo em 0 20 40 60 80 100 120 segundos [N 2(g) ] 0,5 0,34 0,24 0,18 0,18 0,18 0,18 b) a) Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, em qualquer instante após t1, a pressão do sistema é maior que em t1. em qualquer instante, as reações direta e inversa têm velocidades iguais. no equilíbrio, a velocidade da reação direta é igual a zero. no equilíbrio, a quantidade de matéria das três substâncias é igual. 03. A uma certa temperatura, a constante de equilíbrio, KC, para a reação representada abaixo, é igual a 9,0. NO2(g) + NO(g) N2O(g) + O2(g) Suponha que 0,06 mol de cada um dos reagentes estão misturados com 0,10 mol de cada um dos produtos, em 05. O acetato de etila pode ser obtido pela reação CH3COOH + C2H5OH a) b) c) d) e) CH3COOC2H5 + H2O cuja constante de equilíbrio, na temperatura de 100°C, é igual a 4,0. Partindo de quantidades estequiométricas de ácido acético e álcool etílico, a porcentagem de ácido acético esterificado quando o sistema atingir o equilíbrio a 100°C é, aproximadamente, igual a 33. 40. 50. 67. 80. 06. A obtenção industrial do estanho ocorre segundo a reação SnO2(s) + 2 H2(g) Sn(s) + 2H2O(g), a 750 ºC. Sabendo que a pressão total no sistema é 0,5 atm e a pressão parcial da água é de 0,3 atm, a constante de equilíbrio Kp será a) 1,25. b) 2,25. c) 3,75. d) 4,25. 07. Uma reação levemente exotérmica, mas importante do ponto de vista industrial, é a combinação do vapor d’água com o monóxido de carbono. Esta reação conduz a formação dos gases hidrogênio e dióxido de carbono. Considerando a temperatura de 800 ºC, a constante de equilíbrio (Kc) para essa reação será igual Turma dos 30 - Química - Sônia - 05-06-2011 TURMA DOS 30 a) b) c) d) e) a unidade. Para um sistema a esta temperatura e que contem as concentrações iniciais dos gases de vapor d’água e monóxido de carbono de 3,0 e 2,0 mol L –1, respectivamente, é correto afirmar: que no equilíbrio [H2] = [CO2] = 1,2 mol L–1. o aumento na pressão fará com que o equilíbrio se desloque no sentido de formação do gás hidrogênio. Kc = Kp (RT)2. a diminuição da temperatura não afetara a reação. a temperatura de 800 ºC, o processo e espontâneo, portanto, G > 0. 08. Considerando a reação abaixo, feita em um recipiente fechado, assinale o que for correto. 2NO2(g) 7H 2(g) 2NH3(g) 4H 2 O(l) 01. A expressão para a constante de equilíbrio é [ NH3 ]2 . Kc [ NO2 ]2 [H 2 ]7 02. Uma análise mostrou que, após o equilíbrio ser atingido, existem 3 mols de NO2(g), 12 mols de H2(g), 6 mols de NH3(g) e 8 mols de H2O(l) em um recipiente de capacidade de 12 litros. Considerando essas informações, pode-se dizer que o Kc é 4,0. 04. O valor de Kc independe da temperatura do sistema, pois tem relação apenas com a pressão. 08. Se, após atingido o equilíbrio, adicionarmos mais H2(g) ao sistema, o valor de Kc diminui (considere temperatura constante). 16. Se, após atingido o equilíbrio, retirarmos NO2(g), será formado mais H2(g) (considere temperatura constante). 09. Considerando as reações em equilíbrio abaixo, contidas em recipientes fechados de um litro, nas CNTP, e que todas as substâncias gasosas obedecem à Lei dos Gases Ideais, assinale o que for correto. (Dados: R = 0,082 l.atm.mol–1.K–1.) CO2(g) + H2(g) (I) CO(g) + H2O(l) N2(g) + 3H2(g) HCN(aq) + H2O(l) 2NH3(g) H3 (II) O+(aq) + CN–(aq) (III) 01. A expressão da constante de equilíbrio para a reação (I) (PCO )(PH2 ) é Kp . (PCO 2 ) 02. Considerando Kp = 1000 para a reação (II), tendo no equilíbrio 0,4 atm de N2(g) e 0,1 atm de H2(g), a pressão de NH3(g) é 0,4 atm . 04. Ao se adicionar mais HCN(aq) ao sistema representado pela reação (III), o equilíbrio desloca-se para o lado dos produtos. 08. O valor de Kp para a reação (I) que possui, no equilíbrio, 2 mols de CO2(g), 2 mols de H2(g), 4 mols de CO(g) e 4 mols de H2O(l) é (RT)–1. 16. A expressão da constante de equilíbrio para a reação [CN ][H 3O ] (III) é K e . [HCN] 10. O ácido acetilsalicílico – aspirina (HAsP) – é um ácido orgânico fraco e dissocia-se em solução aquosa de acordo com a equação: HasP(aq) H+(aq) + AsP-(aq) Numa solução aquosa de concentração inicial de HAsP igual a 1,0 mol/L, o ácido encontra-se 1,8% dissociado. De acordo com esses dados, a constante de dissociação do ácido é a) 1,8 10−2. b) 3,2 10−4. c) 1,8. d) 3,2 10−2. 11. Na dissolução de bicarbonato de sódio em água, ocorre a hidrólise apenas do ânion, resultando numa solução com a) pH = 7, pois NaHCO3 é um sal de ácido e base fortes. b) pH<7, pois o NaHCO3 é um sal de ácido forte e base fraca. c) pH>7, pois o NaHCO3 é um sal de ácido fraco e base forte. d) pH<7, pois o NaHCO3 é um sal de ácido e base fracos. e) pH>7, pois o NaHCO3 é um sal de base fraca e ácido forte. 12. Na camiseta de um estudante universitário estava escrito a seguinte frase: “Está com problemas? Chame um químico! Trabalhamos com soluções.” Realmente, em seu cotidiano, o químico freqüentemente necessita em seus experimentos da utilização de alguma solução. Para preparar uma solução de CaCl2, um estudante adotou o seguinte procedimento: pesou 160 g do sal e transferiu-o para um balão volumétrico de 250 mL, completando, em seguida, o volume com água destilada. Considerando as informações descritas no texto, julgue as afirmativas posteriores. Dados: Solubilidade do CaCl2 em água a 20 ºC = 72 g CaCl2/100g de H2O Massa molar do CaCl2 = 111 g.mol1 I. A solução apresentará pH básico. II. A 20 ºC, após agitação contínua do balão, obtém-se um sistema homogêneo. III. A concentração de íons Ca2+ na solução é menor que 250 g/L. Assinale a alternativa CORRETA: a) Apenas as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras. c) Apenas as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Apenas a afirmativa II é verdadeira. 13. O uso de indicadores é útil para a determinação do ponto final de titulações ácido-base, pois quando colocados em soluções ácidas ou alcalinas passam a ter cores diferentes. Observe a tabela, na qual se descreve a cor da solução com esses indicadores, de acordo com as faixas de pH. De acordo com a tabela, se a) a solução com fenolftaleína estiver incolor, o pH será necessariamente ácido. b) a solução com vermelho de metila estiver amarela seu pH será necessariamente alcalino. c) uma solução com vermelho de metila e outra com fenolftaleína estiverem com pH menor que 4,8 e pH igual a 6,5, respectivamente, suas cores serão as mesmas. d) uma solução com azul de bromotimol e outra com vermelho de metila estiverem com pH igual a 8,0, ambas serão amarelas. e) três soluções diferentes, estiverem cada uma delas com um indicador da tabela, em pH maior que 9,6 elas serão coloridas. Turma dos 30 - Química - Sônia - 05-06-2011 TURMA DOS 30 H3C O 14. Assinale a alternativa correta. a) No PCl5, existem 5 ligações covalentes P-Cl e o fósforo apresenta hibridização tipo sp3d. b) O cloro-metano possui menor momento dipolar do que o tetracloreto de carbono. c) A ligação química formada entre um átomo da família IIA e um átomo da família VIIA é do tipo covalente. d) A ligação metálica não ocorre entre metais de famílias diferentes. e) A molécula de NF3 possui geometria plana triangular. 15. Sobre as moléculas NH3, BF3 e CH4, podemos afirmar que: 1. por se tratarem de moléculas heteroatômicas assimétricas, todas são polares. 2. a molécula BF3 deve ser plana, pois o elemento B apresenta uma hibridização do tipo sp2. 3. as moléculas NH3 e CH4 apresentam pontes de hidrogênio devido à presença de H em sua estrutura. Está(ão) correta(s) apenas: a) 1 b) 2 c) 3 d) 1 e 3 e) 2 e 3 16. Bactérias são microorganismos existentes em quase tudo ao nosso redor. No início do século XIX, os médicos enfrentavam um grande desafio. Cirurgias, por menores que fossem, eram extremamente perigosas para o paciente, pois o local da incisão poderia ser alvo de infecção causada por bactérias. Em 1867, um médico descobriu que soluções aquosas de fenol matavam bactérias. Iniciava-se assim o uso de antisépticos, substâncias capazes de matar bactérias quando aplicadas a uma superfície. Um exemplo de anti-séptico é o composto cuja estrutura química está representada abaixo. H3C Com base na estrutura química desse anti-séptico, é correto afirmar que essa substância possui um carbono assimétrico. três átomos de carbono com hibridização sp3. fórmula molecular C9H10O. um radical isopropil ligado ao anel aromático. três ligações e onze ligações . 17. Em um estudo para a busca de compostos com atividade inseticida foram isoladas do fungo Aspergillus versicolor as substâncias I e II abaixo. Entretanto, somente a substância II apresentou atividade inseticida, sendo a substância I inativa, sob as condições de ensaio empregadas. H3C O O II É CORRETO afirmar que I e II: a) possuem o mesmo número de ligações . b) são isômeros constitucionais. c) possuem três átomos de carbono com hibridação sp3. d) possuem a mesma fórmula molecular. 18. O geraniol possui um odor semelhante ao da rosa, sendo, por isso, usado em perfumes. Também é usado para produzir sabores artificiais de pêra, amora, melão, maçã vermelha, lima, laranja, limão, melancia e abacaxi. Pesquisas o evidenciam como um eficiente repelente de insetos. Ele também é produzido por glândulas olfativas de abelhas para ajudar a marcar as flores com néctar e localizar as entradas para suas colméias. A seguir, temos a estrutura do geraniol, com seus átomos numerados de 1 a 10. 1 2 3 4 5 CH3 C CH CH2 CH2 6 C CH H 8 C OH 10 H CH3 Assinale a alternativa que contém a medida correta dos ângulos reais formados pelas ligações entre os átomos 2-3-4, 4-5-6 e 9-8-10, respectivamente, da estrutura do geraniol. 120º, 109º28’ e 109º28’. 120º, 109º28’ e 180º. 180º, 120º e 109º28’. 109º28’, 180º e 180º. entre a metila e o anel está mais próximo do carbono do anel. 19. A vitamina C, também chamada de ácido ascórbico, é a mais conhecida das vitaminas. Ela está presente principalmente nos vegetais frescos, sendo mais abundante nas frutas cítricas (a acerola é uma das que possui maior teor de vitamina C). Com base na fórmula estrutural da vitamina C (ao lado), analise as seguintes afirmações: CH2OH H C OH O HO O CH2OH O OH O número de carbono com hibridização do tipo sp3 é igual ao número de carbono com hibridização do tipo sp2. II. O anel da molécula apresenta 5 orbitais moleculares e 1 orbital . III. O carbono da função orgânica éster possui hibridização de tipo sp3. Dentre as afirmativas acima, está(ão) CORRETA(S): I. I 7 HO O O 9 CH3 a) b) c) d) CH3 a) b) c) d) e) CH2OH O CH3 OH HO O HO Turma dos 30 - Química - Sônia - 05-06-2011 TURMA DOS 30 a) b) c) d) e) I, II e III . I e III. I e II. III. II e III. 20. No hidrocarboneto de fórmula estrutural representada abaixo, os átomos de carbono estão numerados de 1 a 7. H H H H H H C 7 H I. II. III. IV. a) b) c) d) C C 6 5 C4 H C 3 C 2 C1 b) H H Sobre esse hidrocarboneto são feitas as seguintes afirmativas: O total de ligações (pi) na estrutura é igual a 3. O átomo de carbono 2 forma 3 ligações (pi) e 1 ligação (sigma). O átomo de carbono 5 forma 3 ligações (sigma) e 1 ligação (pi). O átomo de carbono 1 forma 4 ligações (sigma). São CORRETAS apenas as afirmativas: I, III e IV. II e IV. I e II. I, II e IV. Textos para as questões 21 e 22 21. O gráfico abaixo representa a modificação que acontece nas concentrações dos reagentes e produto, após uma perturbação do equilíbrio no tempo t1 a) b) c) d) a) De acordo com o gráfico, essa perturbação poderia ser causada por aumento da pressão total. adição de NH3(g). aumento da temperatura. adição de H2(g). Uma das principais descobertas que impulsionou a produção de alimentos foi o processo industrial de Haber-Bosch da produção de amônia, que ocorreu há cerca de 100 anos, de acordo com a reação (1): N 2 (g ) 3H 2 (g ) (1) 2NH 3 (g ) H º 92kJ / mol, Gº 16kJ / mol e Kc 5,0 108 (L / mol) 2 . 22. A tabela abaixo apresenta os efeitos da temperatura e da pressão na produção de amônia pelo método de Haber-Bosch: c) d) As condições econômicas aceitáveis, para se produzir amônia industrialmente, são: pressão acima de 100 atm, temperatura em torno de 450°C e uso de um catalisador. Com base em todas essas informações, pode-se afirmar: A diminuição da pressão de 1000 atm para 100 atm diminui a produção de amônia porque o processo é endotérmico. A temperatura constante, o aumento da pressão de 10 atm para 100 atm aumenta a produção de amônia porque o processo é endotérmico. A pressão constante, o aumento da temperatura de 200°C para cerca de 450°C diminui a quantidade de amônia, embora aumente a velocidade da reação. A diminuição da temperatura de 600°C para cerca de 450°C aumenta a quantidade de amônia, embora aumente a velocidade da reação. Texto para a questão 23 Não produzir qualquer tipo de resíduo ou poluente é o principal atributo em favor do hidrogênio como combustível para gerar energia elétrica. Ele faz funcionar células de combustível, equipamentos que produzem eletricidade sem danos ambientais. Como uma das fontes de hidrogênio é a água, uma das alternativas, em consonância com a preocupação ambiental, é o reuso da água como produção de energia renovável, utilizando esgotos e efluentes industriais. O grupo de professores da Escola de Engenharia de São Carlos/USP desenvolveu um método para produzir hidrogênio em um reator de fluxo contínuo, constantemente alimentado com rejeitos que seriam, muitas vezes, descartados sem tratamento em rios e lagoas. No sistema, bactérias anaeróbicas do gênero Clostridium, que não precisam de oxigênio para viver, aderem a partículas de polietileno dentro de um reator. Nos automóveis, movidos a células de combustível, o consumo de hidrogênio varia de 1,0 a 10,0g/km rodado, segundo um professor do grupo. (OLIVEIRA, 2009, p. 100). 23. O método para produzir hidrogênio, a partir de rejeitos descartados, sem tratamento, em rios e lagoas, utiliza bactérias anaeróbicas, do gênero Clostridium, para fermentar material orgânico. Durante a fermentação, são produzidos hidrogênio, H2(g), metano, CH4(g), sulfeto de hidrogênio, H2S(g), e dióxido de carbono, CO2(g), além de outros produtos. A partir dessas informações, é correto afirmar: 01. O hidrogênio, o metano e o sulfeto de hidrogênio resultam de oxidação de matéria orgânica durante a fermentação. 02. Um mol de H2S(g) é ionizado completamente a S2–(aq), em meio aquoso, de acordo com o equilíbrio químico 2– + representado H2S(aq) S (aq) + 2H3O (aq). 03. O hidrogênio produzido na fermentação anaeróbica de rejeitos descartados, sem tratamento, é sustentável e mais econômico do que o obtido na eletrólise da água. 04. O metano reage com a água, à temperatura ambiente, de acordo com a equação química CH4(g) + H2O(l) CO(g) + 3H2(g). 05. O CO2(g) resulta da redução de matéria orgânica rica em hidrocarbonetos de cadeia aberta. Fonte: MASTERTON, William L., Hurley Cecile N. Chemistry: Principles & Reactions. Second Edition, By Saunders College Publishing, 1993, USA. Turma dos 30 - Química - Sônia - 05-06-2011 TURMA DOS 30 GABARITO: 01) Gab: D 02) Gab: A 03) Gab: A 04) Gab: E 05) Gab: D 06) Gab: B 07) Gab: A 08) Gab: 01-02-16 09) Gab: 30 10) Gab: B 11) Gab: C 12) Gab: C 13) Gab: E 14) Gab: A 15) Gab: B 16) Gab: D 17) Gab: A 18) Gab: A 19) Gab: C 20) Gab: A 21) Gab: C 22) Gab: D 23) Gab: 03 Turma dos 30 - Química - Sônia - 05-06-2011