Proposta de Resolução da PROVA 642/ 1ªFase

Proposta de Resolução da PROVA 642/ 1ªFase , 2006/2007 – QUÍMICA
Efectuada em 22 de Junho de 2007
Apresenta-se apenas a correcção da Versão 1:
Grupo 1
1.1.: B – Quer no elemento X quer no elemento Z, o electrão que sai na 1ª ionização é
um electrão 4s. Mas noelemento Z a carga nuclear aumentou de 6 protões e, embora
também tenha mais 6 electrões a blindar a acçãodo núcleo essa blindagem não é 100%
eficaz pelo que o resultado final é um aumento da carga nuclear efectiva sobre os seus
electrões 4s. É, por isso necessária mais energia para os remover.
1.2: C – Uma das orbitais de valência do elemento Z é a orbital 3d que tem n=3, l =2 e
m l =-2, -1, 0, 1, 2.
1.3:. Os sólidos metálicos são constituídos por elementos que se caracterizam pelas suas
baixas energias de ionização podendo o conjunto ser descrito como um conjunto de
núcleos unidos por um “mar” de electrões quase livres da acção dos núcleos. Esses
electrões têm, por isso, uma liberdade de movimentos muito grande o que lhes permite,
quando um campo eléctrico é aplicado ao metal, serem acelerados na direcção oposta à
do campo e deslocarem-se de forma organizada, ou seja, conduzirem a corrente.
1.4: A – Traduz apenas um dos passos da formação do cristal e não a de formação do
cristal iónico a partir do metal e do cloro.
Grupo 2
2.1: B – Uma vez que a reacção espontânea é a oxidação do Cr a Cr3+ e a redução do H+
a H2, o par (Cr3+/Cr) é o ânodo e o par (H+/H2) o cátodo. O potencial padrão do par
(H+/H2), por convenção, é 0. Como por outro lado, a força electromotriz é dada pela
0
diferença entre os potenciais padrão do cátodo e do ânodo, terá de ser 0,74=0- ECr
.,
3+
/ Cr
0
=-0,74 V
donde ECr
3+
/ Cr
2.2: A – Como é o Cr que está a oxidar-se ( a perder electrões), tem de ser este metal a
ceder electrões ao H+ via platina. Assim, provoca a redução dos iões H+, diminuindo a
sua concentração na solução, ou seja, aumentando o pH.
2.3
A espécie que se está a oxidar é o elemento C. C tem no composto CH3CH2OH tem um
número de oxidação médio, x, igual a -2 (6×(+1)+1×(-2)+2x=0 ⇒x=-2) e no composto
CO2 tem um número de oxidação de +4. São libertados 6 electrões por cada carbono. A
equação química acertada é a seguinte:
CH3CH2OH + 3 H2O
→
2 CO2 + 12 e + 12H+
2.4: D – No copo III está o Cr num estado de oxidação 0 e o Cu num estado de oxidação
+2. Como o crómio é um redutor mais forte do que o cobre, significa que o ião Cu2+ é
reduzido em presença de Cr(s) e portanto Cr(s) será oxidado pelo ião Cu2+.
Grupo 3
3.1. A combustão do H2 tem como único produto a água pelo que não polui a atmosfera
com CO2 e/ou CO. É claro que a produção de H2 produz, em muitos casos CO2. Mas o
confinamento desse CO2 torna-se possível evitando o seu espalhamento na atmosfera.
Com o biodiesel (combustível renovável, com a fomentação de plantações de
oleaginosas), a questão é diferente: trata-se de hidratos de carbono cuja combustão (ou
prévia transformação em hidrocarbonetos) produz sempre muito CO2. Só que como é
produzido a partir de plantas que foram buscar o carbono ao CO2 da atmosfera, mantém
a quantidade de CO2, em princípio, constante. Isto não acontece quando se queimam
combustíveis fósseis em que se está a aumentar a quantidade global de carbono à
superfície, na atmosfera.
3.
3.2.1. Nesta operação, os zeólitos actuam como catalisadores (em fase heterogénea).
3.2.2. A ligação σ da ligação C=C no eteno e no propeno é interpretada como a
sobreposição de duas orbitais híbridas sp2, uma de cada um dos carbonos. A
ligação π, como uma sobreposição de duas orbitais p, uma de cada um dos
carbono, paralelas entre si.
3.2.3.
Massa molar de C8H18: 8×12+18=114 g mol-1
Quantidade de C8H18: 50L×0,70×103/114=307,02 mol
Quantidade de CO2=8×307,02=2456,14 mol
1 atm × VCO2=2456,14 mol ×0,082 atm dm3 mol-1 K-1 × (273,15+30)
VCO2=6,1 × 104 dm3
Grupo 4
4.1.: C – O calor posto em jogo na reacção é precisamente calculado a partir da variação
de temperatura da água dentro do calorímetro pelo que não pode existir vaporização da
água, parcial ou total.
4.2. Deve pesar-se toda a lamparina (já com o composto a combustar) antes e após a
combustão e fazer-se a diferença. Em princípio, a perda de massa corresponderá à
massa consumida na combustão.
4.3.1.: D – A entalpia de combustão tabelada parte já dos reagentes gasosos pelo que a
entalpia posta em jogo depende apenas do balanço entre as ligações quebradas (variação
de entalpia positiva) e formadas (variação de entalpia negativa).
4.3.2.
Calor absorvido pela água=200 g × 4,184 J g-1 ºC-1 ×(32,4-15,1) ºC = 14477 J
Nº de moles de hexan-1-ol consumidos: 14477 J/3984000 J mol-1 = 3,67×10-3 mol
Massa de hexan-1-ol consumida: 3,67×10-3 mol × 102 g mol -1 = 0, 37 g
4.3.3. O nome IUPAC do composto é-éter dipropílico e a isomeria existente é de função
ou funcional.
Grupo 5
5.1. O tempo de meia vida é o tempo ao fim do qual a quantidade inicial se reduz para
metade. Assim ao fim de 14 dias, das 200 µg restarão 100 µg, ao fim de mais 14 dias
(28) restarão 50 µg e ao fim de mais 14 dias (42) restarão 25 µg.
5.2.: C – Na reacção, o número de massa e o número de protões deve manter-se. Logo,
a única opção válida é a C: formação de silício-29 e emissão de positrões.
Grupo 6
6.1.: B – As moléculas de monómero usadas são todas iguais pelo que se trata de um
homopolímero. Como os átomos não ficam todos contidos no polímero – por cada
molécula de monómero (com excepção das que vão constituir os grupos terminais) é
eliminada uma molécula de água – é de condensação.
6.2.: A – A função R’-COO-R é um éster pelo que o polímero em que esta função
aparece repetidamente é um poliéster.
6.3.:D (resposta do GAVE).
Nota: Esta proposta de correcção respeita os critérios do GAVE embora apresente
justificações mesmo onde não são pedidas para orientação dos nossos sócios. Um
comentário aprofundado à prova será publicado simultaneamente em www.spq.pt
e em http://www.gave.min-edu.pt/.