prova mestrado_UFS_2004.1

PROVA DE EXAME DE SELEÇÃO PARA O MESTRADO
DATA:
04/02/04
CANDIDATO(A):
Leia as seguintes instruções antes de iniciar a prova.
. Somente serão consideradas respostas a tinta azul ou preta.
. Respostas deixadas na folha de questões ou no borrão não
serão consideradas.
. Será permitido o uso de calculadora. Não será permitido o
.
.
.
empréstimo de quaisquer materiais durante a prova entre os
candidatos, nem o uso de tabelas de qualquer natureza.
Não esqueça de colocar seu nome completo em todas as
folhas da prova.
De todas as questões apresentadas, responda 5 (cinco) delas, segundo
sua preferência. Por favor, identifique claramente quais as questões
que foram respondidas. Cada questão respondida tem o mesmo valor,
2,0 (dois vírgula zero) pontos.
Esta prova inicia-se às 9:00 h e encerra-se, impreterivelmente,
às 12:00 h.
QUESIÕES:
01)Explique detalhadamente que tipo de ligação química
pré ponderante (iônica, cova lente ou metálica) seria esperada nas
seguintes situações:
a- Um elemento do bloco s, da tabela periódica, se combinando
com um elemento do bloco p.
b- Um elemento do bloco p, da tabela periódica, se combinando
com outro elemento do bloco p.
02) Explique que tipo de geometrias as moléculas da água e do
metano apresentam. Por que a água tem ponto de ebulição alto
(100°C), enquanto que o metano apresenta ponto de ebulição muito baixo, em
torno de -170°C? Ilustre suas explicações com figuras. Números atômicos:
H=1, C=6, 0=8.
03) Que tipo de informações que a Teoria dos Orbitais Moleculares
(TOM) pode fornecer sobre o O2 e os íons O2+ e O22+? Ilustre sua resposta
com figuras. Número atômico do O=8.
04) "O Brasil é um país onde o mercado farmacêutico é dominado por
multinacionais e, portanto, não tem poder político de cuidar da saúde da
população" (Prof. Eliezer J. Barreiro Depto. de Farmacos- UFRJ).
Uma das preocupações dos países detentores de tecnologias, diz
respeito à substituição do uso de racematos por matérias-primas
enantiomericamente puras na fabricação de medicamentos. Uma das estratégias
para a fabricação destes medicamentos é o emprego de microorganismos para
a realização de reações enantiosseletivas como por exemplo na preparação
industrial do ( S )-(-) - Atenolol, importante β-bloqueador, fármaco útil no
controle de quadros de hipertensão através de uma epoxidação de olefinas
(alcenos) com Pseudomonas
o/eovaraus.
Figuras: Olefina ; Epóxido; S-(-)-Atenolol (II)
Da estrutura do Atenolol (II) pede-se:
a) O carbono assimétrico na estrutura do
b) A relação enantiomérica
c) As estrutras R e S no Atenolol (II)
d) Defina um racemato
Atenolol (II)
5) Tendo como composto de partida o benzeno sugira a síntese do
m-cloro aceto fenona, composto abaixo, utilizando duas rotas
sintéticas.
6) O álcool s-butilico opticamente ativo retém sua atividade
indefinivamente em contato com base em solução aquosa, mas é
rapidamente convertido em álcool s-butilico (racêmico) opticamente
inativo pelo ácido sulfúrico em solução diluída. Sugira
pormenorizadamente o mecanismo ou mecanismos para retenção da
configuração pela adição da base e a racemização pelo ácido diluído.
7a) Explique utilizando as expressões termodinâmicas
ΔrG=–RT 1n K
e ΔrG = ΔrH – T ΔrS o efeito da temperatura, pressão e do
catalisador no deslocamento da posição do equilíbrio nas reações a seguir:
Equações químicas
302(g)
ΔrH /kJmol-1
203(g)
142,7
5H2O(g)
4 NH3 (g)
+
502(g)
4NO(g) +
- 663,7
8) Descreva os seguintes aspectos sobre cinética química:
a) Importância
b) Ordem e molecularidade
c) Técnicas de determinação da ordem
d) Relação com a constante de equilíbrio
e) Dependência com a temperatura
f) Catálise
9) Dê exemplos, com explicações, para cada um dos itens a seguir: (a) Um
processo termodinâmico reversível; (b) um processo que viola a primeira lei da
termodinâmica; (c) um processo que viola a
segunda lei da termodinâmica; (d) um processo irreversível; (e) um
processo em equilíbrio.
10) A compreensão da solubilidade é importante no entendimento das
titulações de precipitação, nas células eletroquímicas, na análise
gravimétrica, dentre outros. Esse equilíbrio no meio ambiente permitiu
que os peixes. do rio Patomac (Maryland-EUA) permanecessem vivos
porque o CO2 aumentou a solubilidade do CaCO3 produzindo íons
HC03- no rio, neutralizando, assim, a drenagem ácida a montante de uma
fábrica de papel (o carbonato saía como despejo dessa fábrica).
Diante da importância da solubilidade, encontre o valor da solubilidade molar
do Ag2CO3 em uma solução que tem [H+] = 1,0 x1 0-6 moI/L.
-7
-11
Dados K ps=8,1x10-12; Ka1 =4,45x10 ;Ka2' =4,7x10
11) A espectroscopia atômica é uma das principais ferramentas da química
analítica, tanto na indústria quanto nos laboratórios de pesquisa, devido a sua
alta sensibilidade, capacidade de distinguir um elemento do outro numa
amostra complexa, capacidade de realizar análises multielementares
simultaneamente e a facilidade com que várias amostras podem ser
analisadas automaticamente, a níveis de concentração-traço.
Dê uma visão geral dos princípios da espectroscopia atômica e descreva com
detalhes a instrumentação dessa técnica.
12) Um paciente em estado de saúde crítico é transportado para a sala de
emergência. Informações químicas do sangue são necessárias para ajudar no
diagnóstico do paciente e iniciar rapidamente o tratamento. O teste "Chem 7"
constitui mais de 70% dos testes realizados no laboratório do hospital,
fazendo uso, em grande parte, dos eletrodos íon-seletivos.
Explique o que são eletrodos de referência, eletrodos indicadores e eletrodos
íon-seletivos, dando exemplos.