Gabarito Professor de Química

Caderno de Provas
QUÍMICA
Edital Nº. 08/2009-DIGPE
13 de dezembro de 2009
INSTRUÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DA PROVA
 Use apenas caneta esferográfica azul ou preta.
 Escreva o seu nome completo e o número do seu documento de identificação no espaço indicado
nesta folha.
 A prova terá duração máxima de 4 (quatro) horas, incluindo o tempo para responder a todas as
questões do Caderno de Provas e preencher as Folhas de Respostas.
 Ao retirar-se definitivamente da sala, entregue as Folhas de Respostas ao fiscal.
 O Caderno de Provas somente poderá ser levado depois de transcorridas 3 (três) horas do início
da aplicação da prova.
 Confira, com máxima atenção, o Caderno de Provas, observando o número de questões contidas e
se há defeito(s) de encadernação e/ou de impressão que dificultem a leitura.
 Esta prova contém a seguinte numeração e pontuação de questões:
Tipo de questão
Discursiva
Múltipla escolha
Total de
questões
02 questões
20 questões
Pontuação por
questão
12,5 15,0 pontos
3,5 pontos
Total de
pontuação
30 pontos
70 pontos
 Confira, com máxima atenção, se os dados constantes nas Folhas de Respostas para as questões
discursivas e para as questões de múltipla escolha estão corretos.
 Em havendo falhas em quaisquer das Folhas de Respostas, dirija-se ao fiscal responsável dentro
do prazo destinado previamente.
 As Folhas de Respostas para as questões discursivas estão identificadas com um código que
sinaliza a inscrição do candidato. A capa dessas Folhas de Respostas deverá ser assinada no
espaço apropriado e, quando solicitado, deverá ser destacada e entregue ao fiscal de sala.
 As questões discursivas deverão ser respondidas unicamente no espaço destinado para cada
resposta. Respostas redigidas fora do espaço reservado serão desconsideradas.
 Assine, no espaço apropriado, a Folha de Respostas para as questões de múltipla escolha.
 As Folhas de Respostas não poderão ser rasuradas, dobradas, amassadas ou danificadas. Em
hipótese alguma, serão substituídas.
 Para cada questão de múltipla escolha, existe apenas uma resposta certa.
 Transfira as respostas para a Folha de Respostas das questões de múltipla escolha somente
quando não mais pretender fazer modificações. Não ultrapassando o limite dos círculos.
NOME COMPLETO:
DOCUMENTO DE IDENTIFICAÇÃO:
_____________________________
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
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PARA RESPONDER AS QUESTÕES, SE NECESSÁRIO, UTILIZE OS DADOS A SEGUIR.
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QUESTÕES DISCURSIVAS
ESTAS QUESTÕES DEVERÃO SER RESPONDIDAS NAS FOLHAS DE RESPOSTAS DAS QUESTÕES
DISCURSIVAS, MANTENDO O MEMORIAL DE CÁLCULO, QUANDO FOR O CASO.
1. Para gases, é comum se expressar a Lei da Ação das Massas, descrita por Guldberg-Waage em 1864,
em termos das pressões parciais dos componentes presentes na mistura reacional em equilíbrio. Sendo
assim, deduza uma expressão matemática, explicando cada passo, que relacione a constante de
equilíbrio em função das concentrações molares (Kc) com a constante de equilíbrio em função das
pressões parciais (Kp) dos constituintes de um sistema genérico do tipo
aA (g) + bB (g)  cC (g) + dD (g)
à temperatura T.
2. Abaixo é mostrada a estrutura de um dos estereoisômeros do poliestireno.
Desenhe a estrutura do monômero a partir do qual o poliestireno é preparado.
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FOLHA PARA RASCUNHO
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QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA
AS RESPOSTAS DESTAS QUESTÕES DEVERÃO SER ASSINALADAS NA FOLHA DE RESPOSTAS
DAS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA.
1. Entre os compostos abaixo, aquele que apresenta pontes de hidrogênio mais fracas, ou não apresenta,
é
a)
b)
c)
d)
fenol.
cloreto de hidrogênio líquido.
amônia líquida.
água.
2. O triptofano, cuja fórmula estrutural é mostrada abaixo, tem
a)
b)
c)
d)
12 átomos de carbono e 11 de hidrogênio.
12 átomos de carbono e 12 de hidrogênio.
11 átomos de carbono e 11 de hidrogênio.
11 átomos de carbono e 12 de hidrogênio.
3. Segundo o Princípio de Le Chatelier, se algum estresse, como uma mudança na temperatura, na
pressão ou na concentração das espécies envolvidas num processo, é exercido sobre um sistema em
equilíbrio, a reação ocorrerá na direção na qual tenderá aliviar esse estresse. Essa generalização é
muito útil para a predição do deslocamento dos sistemas em equilíbrio químico, quando esses fatores
são modificados. Admitindo que os sistemas (I), (II) e (III), representados a seguir, encontram-se em
equilíbrio
(I)
CO(g) + 2H2 (g)  CH3OH(g)
(II)
2S(s) + 3O2(g)  2 SO3 (g)
(III)
PCl5 (g)  PCl3 (g) + Cl2 (g)
ΔH = - 22,0 kcal
e, que eles sejam submetidos, respectivamente, a um aumento na temperatura, na pressão e na
concentração de PCl5 (g), pode-se afirmar que
a) o sistema (I) se deslocará para a esquerda, enquanto o sistema (II) se deslocará para a direita.
b) o sistema (I) se deslocará para a esquerda, enquanto o sistema (III) não modificará seu estado de
equilíbrio.
c) o sistema (I) se deslocará para a direita, enquanto o sistema (II) se deslocará para a esquerda.
d) o sistema (III) se deslocará para a direita, enquanto o sistema (II) se deslocará para a esquerda.
4. A Energia Livre, ΔG, é um parâmetro termodinâmico que pode ser utilizado para indicar a
espontaneidade e o comportamento energético do meio reacional, em um sistema fechado sob
temperatura e pressão constantes. Portanto, é correto afirmar que se
a)
b)
c)
d)
ΔG > 0, o processo não é espontâneo e libera energia para a vizinhança.
ΔG < 0, o processo é espontâneo e absorve energia da vizinhança.
ΔG < 0, o processo é espontâneo e libera energia para a vizinhança.
ΔG > 0, o processo não é espontâneo e absorve energia do meio ambiente.
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5. Sobre o potencial real de qualquer pilha (ou força eletromotriz, FEM), são feitas as seguintes
afirmações:
I. Depende dos componentes do sistema reacionante.
II. Depende das concentrações das soluções nas quais os eletrodos estão inseridos.
III. Não depende das condições nas quais ele foi medido.
Em relação às afirmações feitas anteriormente
a)
b)
c)
d)
apenas I e II estão corretas.
apenas I está correta.
apenas II está correta.
todas estão corretas.
6. A solubilidade dos compostos, estejam eles nos estados sólido, líquido ou gasoso, é uma propriedade
que depende da temperatura e da pressão que atuam sobre o meio. Com relação a essa propriedade, a
alternativa que expressa uma condição verdadeira é a
a) A solubilidade de um gás num líquido, em temperatura constante, é proporcional à pressão parcial
desse gás na atmosfera em contato com o solvente.
b) Sob pressão constante, a solubilidade dos sólidos sempre aumenta com a temperatura, enquanto
que a solubilidade dos gases sempre diminui com a temperatura.
c) Sob pressão constante, a solubilidade de um gás num líquido aumenta com a temperatura e se
anula no ponto de ebulição.
d) As substâncias cuja solubilidade aumenta com a temperatura são as que, por dissolução, liberam
calor, enquanto aquelas cuja solubilidade diminui com a temperatura são as que, por dissolução,
absorvem calor.
-8
7. A solubilidade do hidróxido cúprico em água é igual a 1,76.10 mol para 100 mL de solução a 25 ºC.
Portanto, o valor da constante do produto de solubilidade, a 25 ºC, para esse composto, é de
aproximadamente
a)
b)
c)
d)
-24
5,45.10
-14
6,20.10
-20
2,18.10
-14
3,10.10
8. Quando um gás se encontra confinado e sob pressão em um sistema, separado do vácuo por uma
barreira porosa (formada por orifícios microscópicos) ou uma única e muito pequena abertura, ele tende
a escapar pela abertura devido ocorrer mais colisões entre moléculas do lado de alta pressão que do
lado de baixa pressão, caracterizando, dessa forma, o processo de efusão gasosa. Esse fenômeno
ocorre espontaneamente e sua velocidade depende da massa molar e da temperatura à qual o gás está
submetido. Tendo-se como base a Lei de Efusão de Graham, químico escocês do século XIX, é correta
a alegação de que
a) à temperatura constante, a velocidade de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz
quadrada de sua massa molar.
b) à temperatura constante, a velocidade de efusão de um gás é inversamente proporcional ao
quadrado de sua massa molar.
c) a velocidade de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua temperatura.
d) a velocidade de efusão de um gás é diretamente proporcional ao quadrado de sua temperatura.
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9. Analise as seguintes afirmativas.
I.
Um método para produzir i-octano é reagir isobutileno e isobutano na presença de um catalisador
ácido, como ácido sulfúrico concentrado ou ácido fluorídrico, o que altera o valor da constante de
equilíbrio da reação, fazendo com que o processo ocorra com maior rendimento.
II. Os gases nitrogênio e monóxido de carbono possuem a mesma massa molar (28 g/mol), porém, por
ser uma molécula polar, o monóxido tem ponto de ebulição mais elevado do que o do nitrogênio,
que é apolar.
III. A solubilidade do iodo (I2) em água aumenta bastante pela adição de íons iodeto devido à formação
de I3.
Em relação às assertivas anteriores, são verdadeiras as afirmativas
a)
b)
c)
d)
I e II.
I e III.
II e III.
I, II e III.
10. Considere a seguinte reação envolvendo olefinas:
Sabendo que as energias das ligações sigma e pi entre dois carbonos são aproximadamente iguais a
86 e 63 kcal/mol, respectivamente, o valor estimado da variação de entalpia dessa reação é
a)
b)
c)
d)
– 23 kcal/mol.
– 109 kcal/mol.
+ 23 kcal/mol.
+ 109 kcal/mol.
11. O composto que tem moléculas com maior momento de dipolo é o
a)
b)
c)
d)
1,2-diclorobenzeno
1,3-diclorobenzeno
1,4-diclorobenzeno
clorobenzeno
12. Os dados quantitativos referentes à decomposição da amônia gasosa, gerando como produtos gás
hidrogênio e gás nitrogênio, sobre determinadas condições de temperatura e pressão, estão indicados
na tabela exposta a seguir.
Massa de NH3(g) (grama)
20,00
10,00
7,50
6,25
Tempo (segundo)
0
10
20
30
Com base nas informações contidas na tabela anterior, pode-se concluir que a velocidade média de
formação do gás hidrogênio, no intervalo de 20 a 30 segundos é, aproximadamente, igual a
a)
b)
c)
d)
-1
7,50 g min
-1
0,13 g min
-1
22,50 g min
-1
11,25 g min
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13. O calor envolvido na combustão completa de 1,00 mol de C 2H6 (g) e de 1,00 mol de C2H4 (g) é,
respectivamente, igual a 368,4 kcal e 337,2 kcal. Admitindo que nos referidos processos sejam
produzidos apenas CO2 (g) e H2O (l) e que a entalpia padrão de formação do H2O (l) vale – 68,3 kcal,
conclui-se que a entalpia para a reação C2H4 (g) + H2 (g)  C2H6 (g) é aproximadamente igual a
a)
b)
c)
d)
– 31,2 kcal
+ 31,2 kcal
– 37,1 kcal
+ 37,1 kcal
14. Na estrutura dos espinélios, de fórmula geral AB2O4, que são minerais cristalizados no sistema cúbico
com hábito octaédrico, o cátion A é normalmente bivalente, com raio iônico entre 0,06 e 0,08 nm,
enquanto o cátion B é normalmente trivalente, com raio iônico entre 0,05 e 0,07 nm. A quantidade, em
gramas, a mais de oxigênio encontrada em 1,0 g do espinélio (MgAl2O4), se comparada a 1,0 g de
magnesioferrita (MgFe2O4) é de aproximadamente
a)
b)
c)
d)
0,06.
0,32.
0,45.
0,13.
15. Nas embalagens de ácido sulfúrico, vendido no comércio, existem as seguintes especificações: fórmula
-1
-3
molecular: H2SO4; massa molar: 98,1 g mol ; título: 96% - 97% (m/m); e densidade: 1,84 g cm . Com
-1
base nessas informações, pode-se concluir que, para se preparar 200 mL de uma solução 0,25 mol L
desse ácido seria necessário se medir uma alíquota do ácido comercial especificado, aproximadamente
igual a
a)
b)
c)
d)
3
4,91 cm .
3
2,75 cm .
3
5,06 cm .
3
7,20 cm .
16. O paramagnetismo é uma propriedade que possui algumas entidades químicas de alinharem
paralelamente seus dipolos magnéticos atômicos com um campo magnético externo. De acordo com o
Princípio de Exclusão de Pauli, os elétrons na maioria das moléculas, encontram-se emparelhados, ou
seja, para uma metade, ms = - ½ e, para a outra metade, m s = ½. Nesse caso, se uma amostra de
moléculas com spins (ms) desemparelhados for colocada em um campo magnético, como consequência
sua energia irá diminuir, logo ela é dita paramagnética. De acordo com o exposto, pode-se concluir que
das moléculas N2, NO e N2O apresenta paramagnetismo apenas
a)
b)
c)
d)
N2
N2O
NO
N2 e N2O
17. O cianeto de hidrogênio ou gás cianídrico, HCN, é um gás incolor, muito tóxico e com odor de
amêndoas amargas, muito usado em execuções para apenados com sentença de morte, à temperatura
ambiente e pressões atmosféricas ordinárias. Em meio aquoso, esse composto é designado por ácido
o
-10
cianídrico, um ácido muito fraco, cuja constante de dissociação, a 25 C, vale 4,0 . 10 . Logo, uma
-1
solução aquosa 0,01 mol L desse soluto deverá apresentar um grau de dissociação (%)
aproximadamente igual a
a)
b)
c)
d)
-2
2 . 10
-4
2 . 10
-6
2 . 10
-8
2 . 10
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–
18. Uma determinada solução tampão contém concentrações iguais de X e de HX. O valor da constante Kb
–
–10
da base X é 10 . O pH desse tampão é
a)
b)
c)
d)
7.
10.
4.
14.
19. Uma mistura binária em fase líquida, composta por benzeno e tolueno, encontra-se em equilíbrio, a
o
35_ C, com seus respectivos vapores. Admitindo que, nessas condições, a fração molar do tolueno na
fase líquida é 0,60 e que as pressões de vapor do benzeno e do tolueno puros são, respectivamente,
0,15 e 0,05 atm, o valor mais provável para a fração molar do tolueno na fase de vapor será de
a)
b)
c)
d)
0,25.
0,33.
0,50.
0,75.
20. Na molécula da formamida, o átomo de nitrogênio
a)
b)
c)
d)
encontra-se em hibridização sp.
encontra-se em hibridização sp2.
encontra-se em hibridização sp3.
não está hibridizado.
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