Prova_Pós_IQUNESP_2005.1

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
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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7. De que forma você pode romper com facilidade a ligação H-H da molécula de H2.
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8. Ordene em ordem crescente de tamanho de ligação química as seguintes estruturas: O2+, O2,
O2-, O22-.