PROVA DE SELEÇÃO PARA INGRESSO NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA – IQ/CAr. - 31/01/2005 Nome: ___________________________________________________ Nota: __________ 1. O N2O4 é um gás incolor que se dissocia formando NO2, um gás vermelho-castanho. Uma amostra de N2O4 foi introduzida num balão a 25º C. Depois de alcançado o equilíbrio, a pressão era de 1 atm. e 65,8% da massa era de NO2. a) Calcule Kp e Go da reação de dissociação. b) Discuta o significado dos resultados obtidos em termos da espontaneidade da reação. c) Calcule So da reação de dissociação. Dados: R = 8,34 J mol-1 K-1 ou R = 0,082 L atm. mol-1 K-1; Pesos atômicos: N=14, O = 16; Hof (N2O4) = 9,66 kJ mol-1 ; Hof (NO2) = 33,85 kJ mol-1 PROVA DE SELEÇÃO PARA INGRESSO NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA – IQ/CAr. - 31/01/2005 Nome: ___________________________________________________ Nota: __________ 2. Um mol de gás ideal (Cp=5R/2) é aquecido lentamente de 300 a 400 K. a) Calcule q, w, E e H em joules, se o processo é conduzido à pressão constante de 2 atm. b) Calcule q, w, E e H em joules, se o processo é conduzido a volume constante de 10L. c) Uma amostra de gás que se encontra inicialmente num estado definido por T1, P1 e V1 é levada através de um processo de uma única etapa ao estado definido por T2, P2 e V2. Em seguida, o sistema é conduzido ao estado inicial através de um caminho diferente. Dentre os seguintes parâmetros, q, w e E qual ou quais devem ser iguais a zero para o ciclo descrito? Justifique sua resposta. Dados: R = 8,34 J mol-1 K-1 ou R = 0,082 L atm. mol-1 K-1 PROVA DE SELEÇÃO PARA INGRESSO NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA – IQ/CAr. - 31/01/2005 Nome: ___________________________________________________ Nota: __________ 3. Sabendo-se que: i. Uma amostra de um composto complexo contendo bismuto e iodeto é facilmente aberta em água e que o íon iodeto pode ser titulado com solução padronizada de Ag(I) e o Bi(III) com solução padrão de EDTA; ii. Para a titulação de: a) (550,0 0,1) mg da amostra foram consumidos (14,50 0,05) mL de solução de EDTA, C= 0,05001 mol L-1, na sua titulação; b) (440,0 0,1) mg da amostra requereu (23,3 0,1) mL de solução de Ag(I), C= 0,1002 mol L-1, na sua titulação; Pede-se fornecer a razão de bismuto e iodeto no complexo original. PROVA DE SELEÇÃO PARA INGRESSO NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA – IQ/CAr. - 31/01/2005 Nome: ___________________________________________________ Nota: __________ 4. Considerando o conceito de solubilidade e fornecidos os valores dos produtos de solubilidade para os seguintes compostos: AgCl, 1,0x10-10; AgI, 2,1x10-16; HgS, 4,1x10-53 e Bi2S3, 1,0x10-97, ordene-os em ordem crescente de sua solubilidade e justifique o porque da ordenação. PROVA DE SELEÇÃO PARA INGRESSO NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA – IQ/CAr. - 31/01/2005 Nome: ___________________________________________________ Nota: __________ 5. Considerando as estruturas indicadas abaixo, responder as seguintes questões: a. Para qual(is) estrutura(s) existe(m) diastereoisômeros? Desenhe os diastereoisômeros possíveis e escreva seus nomes segundo nomenclatura IUPAC, incluindo estereoquímica. b. Para quais estruturas são possíveis enantiômeros e confôrmeros? Desenhe esses isômeros em sua conformação mais estável e escreva o nome IUPAC dessas substâncias, incluindo estereoquímica. c. Para qual(is) estrutura(s) não existe(m) estereoisomeros possíveis, mas apenas confôrmeros? Desenhe o confôrmero mais estável em cada caso. d. Ordene as estruturas em ordem crescente de acidez. Justifique. CH3 O OH OH O H3C CH3 H3C CH3 A B C NH2 D CH3 H3C O E PROVA DE SELEÇÃO PARA INGRESSO NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA – IQ/CAr. - 31/01/2005 Nome: ___________________________________________________ Nota: __________ 6. Os derivados de ácidos carboxílicos têm como reação característica, a Substituição Nucleofílica no carbono acílico, segundo a qual o ataque do Nucleófilo (Nu) ao carbono acílico, gerando um intermediário tetraédrico, é sucedido pela regeneração da ligação dupla carbono-oxigênio e expulsão do grupo de saída (ou grupo abandonador, L), como indicado abaixo: H H3R C C L O .. + Nu :H Nu+ H3R C C Nu Nu - O C H3R C L + H C - O O + HL H3R C L a. Ordene os derivados de ácidos carboxílicos (cloretos de ácido, anidrido, ácido carboxílico, amida e éster) em ordem crescente de reatividade frente a um mesmo nucleófilo. Justifique a ordem proposta considerando eventuais efeitos de ressonância e indutivo, além da estabilidade do grupo de saída. b. A natureza do grupo R também influencia a reatividade nessas substâncias. O cloreto de acetila (CH3COCl) reage violentamente com água (explosivo), enquanto o cloreto de benzoíla (C6H5COCl) reage lentamente. Explique. PROVA DE SELEÇÃO PARA INGRESSO NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA – IQ/CAr. - 31/01/2005 Nome: ___________________________________________________ Nota: __________ 7. De que forma você pode romper com facilidade a ligação H-H da molécula de H2. PROVA DE SELEÇÃO PARA INGRESSO NO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA – IQ/CAr. - 31/01/2005 Nome: ___________________________________________________ Nota: __________ 8. Ordene em ordem crescente de tamanho de ligação química as seguintes estruturas: O2+, O2, O2-, O22-.