Química - Portal IFRN

Caderno de Provas
QUÍMICA
Edital Nº. 04/2009-DIGPE
10 de maio de 2009
INSTRUÇÕES GERAIS 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 capa.
 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.
 A quantidade de questões e respectivas pontuações desta prova estão apresentadas a seguir:
Tipo de questão
Discursiva
Múltipla escolha
Total de
questões
02 questões
20 questões
Pontuação por
questão
15 pontos
3,5 pontos
Total de
pontuação
30 pontos
70 pontos
INSTRUÇÕES REFERENTES ÀS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA
 Confira, com máxima atenção, se os dados (nome do candidato, inscrição, número do documento
de identidade, matéria/disciplina e opção de campus) estão corretos.
 Em havendo falhas na Folha de Respostas, comunique imediatamente ao fiscal de sala.
 Assine, no espaço apropriado, a Folha de Respostas.
 A Folha de Respostas não poderá ser rasurada, dobrada, amassada ou danificada. Em hipótese
alguma, será substituída.
 Para cada questão, há apenas uma resposta certa.
 Transfira as respostas para a Folha de Respostas somente quando não mais pretender fazer
modificações. Não ultrapasse o limite dos círculos.
OBSERVAÇÃO:
As instruções referentes às questões discursivas encontram-se na capa das Folhas de Respostas
Discursivas.
NOME COMPLETO:
DOCUMENTO DE IDENTIFICAÇÃO:
_____________________________
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
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PARA RESPONDER AS QUESTÕES, SE NECESSÁRIO, UTILIZE OS DADOS A SEGUIR.
1
mg mL
1
01 )
1ppmil
02 )
Constante dos gases ( R )
(R )
03 )
Número de Avogadro
04 )
Constante de Planck (h)
8 ,3144
J mol
0 ,082
(N A )
Constante de Rydberg ( R
06 )
Velocidade
07 )
1 kJ mol
08 )
Contante de Faraday ( F )
09 )
ln 2
10 )
2,3 log 10
11 )
ln 2 10
-3
12 )
log 10 2
0 ,301
13 )
1Hz
-1
14 )
1atm
15)
Pressão de Vapor da água à 20 º C
1
83 cm
- 34
1,0973 10
da Luz no Vácuo ( c )
1
K
1
23
6 ,6261 10
05 )
1
K
atm L mol
6 ,02 10
)
1
J s
7
3 ,0 10
m
8
1
m s
1
1
96500 C mol
1
0 ,693
1s
ln
6 ,214
760 torr
17,54 torr
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1
CONCURSO PÚBLICO – GRUPO MAGISTÉRIO
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2
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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. (15 pontos) Admita o sistema a seguir, a 25 ºC e 1atm.
Voltímetro
Ponte salina
Placa de prata (Ag)
Placa de prata (Ag)
solução contendo inicialm en te
2 10
3
m ol L
1
de Ag
solução contendo inicialm en te
1
1,0 m ol L de Ag
Dados : Ag
( aq )
1e
Ag(s)
E
0
0,80 V
Nas condições descritas, para o sistema contido na figura acima, pede-se
a) a semi-reação de oxidação.
b) a semi-reação de redução.
c) a diferença de potencial (exponha os cálculos).
2.
(15 pontos) Considere os dados a seguir para responder esta questão.
parâmetros
de van der Waals para o CO
2
a
3,64 L
atm mol
b
0,04267 L mol
2
2
1
Calcule a pressão exercida, a uma temperatura de 25 ºC, por 1,00 mol de gás carbônico gasoso
ocupando um volume de 50 mL, utilizando
a) a equação do gás ideal.
b) a equação de van der Waals.
Exponha os cálculos.
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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.
-1
(3,5 pontos) Para responder esta questão, utilize uma energia de emparelhamento de 19.000 cm e a
5
2
configuração t 2g e g para o íon.
Utilizando a teoria do campo cristalino e o valor de 10Dq abaixo, estimado a partir de medidas
espectroscópicas, a energia total de estabilização do campo cristalino, em kJ/mol, para o composto
2+
[Co(H2O)6] ( O 10Dq 13.000 cm -1 ) é, aproximadamente,
a)
b)
c)
d)
2.
(3,5 pontos) A ordem de ligação para o íon O 2-2 , a partir da teoria do orbital molecular, é
a)
b)
c)
d)
3.
168,1.
-289,4.
-300,7.
332,5.
1.
2.
3.
4.
(3,5 pontos) Há várias definições diferentes para o que se convencionou denominar ácido e base. A
partir dessas definições não é possível dizer que uma teoria é mais correta do que outra. Admita as
equações abaixo, escritas simplificadamente
I) NaNH
2
II) NH 3
BF 3
III) 4CO
Ni
IV) HClO
V) Co
NH 4 Cl
3
Ni(CO)
6Cl
2NH
3
H 3 NBF 3
HF
4
NaCl
-
4
H 2F
Co(Cl)
ClO
4
3
6
São consideradas ácidos as espécies
a)
NaNH 2 , CO, HF, BF 3 , Ni.
b)
NH 4 Cl, BF 3 , Ni, HClO 4 , Co
c)
NH 3 , CO, H 2 F , ClO 4 , Co
d)
4.
-
3
3
.
.
-
NH 4 Cl, BF 3 , CO, HClO 4 , Cl .
(3,5 pontos) Indique a alternativa que contém o ponto de ebulição, ao nível do mar, de uma solução
aquosa que apresenta uma pressão de vapor de 751 Torr a 100 ºC.
Dados :
constante tonoscópic a da água ( K t )
constante ebulioscóp ica da água ( K e )
a)
b)
c)
d)
-1
0,018 kg mol ;
-1
0 ,52 º C kg mol .
99,66 ºC.
100,21 ºC
100,34 ºC.
103,4 ºC.
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4
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5.
(3,5 pontos) Considere os produtos de solubilidade de uma série de iodetos, a 25 ºC, listados na
tabela seguinte:
Substância
Produtos de solubilidade
CuI
1,0 10
-12
AgI
8,3 10
-17
PbI 2
7,1 10
-9
BiI 3
8,1 10
-19
Marque a alternativa na qual estão listados os quatro compostos em ordem decrescente de solubilidade
molar numa solução 0,1 mol/L de iodeto de sódio.
6.
a)
PbI 2 , CuI, AgI, BiI 3 .
b)
PbI 2 , BiI 3 , AgI, CuI .
c)
CuI, PbI 2 , BiI 3 , AgI .
d)
BiI 3 , PbI 2 , CuI, AgI .
(3,5 pontos) Considerando que o Kp para a reação em equilíbrio NH 4 HS(s)
NH 3 ( g ) H 2 S(g) é 0,11
a 25 ºC, marque a alternativa que contém o valor de Kc a essa temperatura. Admita que os gases
envolvidos na reação sejam ideais.
a)
b)
c)
d)
7.
(3,5 pontos) Uma solução de cloreto de rutênio foi eletrolisada durante um intervalo de tempo igual a
2
2
5,00x10 segundos e uma corrente elétrica de 1,2x10 mA. Nesse processo, a 25 ºC e 1 atm, foi
depositada uma massa de 31,0 mg de rutênio. O número de oxidação do rutênio no cloreto de rutênio é
a)
b)
c)
d)
8.
-6
7,3x10 .
-5
6,1x10 .
-2
2,5x10 .
-4
1,8x10 .
+1.
+2.
+3.
+4.
(3,5 pontos) A tabela a seguir expõe valores de constante dielétrica , a 25 ºC, para vários solventes:
Solvente
Dimetil sulfóxido
N,N-dimetilformamida
Fórmula
3
Constante dielétrica
49
3 )2
37
H 3 CSOCH
HCON(CH
Acetonitrila
H 3 CCN
36
Hexametilfosforamida
[(H 3 C) 2 N] 3 PO
30
Propanona
H 3 CCOCH
3
21
Baseando-se apenas nos valores da constante dielétrica, o solvente menos indicado e o mais indicado,
respectivamente, para preparar uma solução na qual seja utilizado um soluto iônico, a 25 ºC, são
a)
b)
c)
d)
hexametilfosforamida e acetonitrila.
dimetil sulfóxido e N,N-dimetilformamida.
N,N-dimetilformamida e hexametilfosforamida.
propanona e dimetil sulfóxido.
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5
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9.
(3,5 pontos) Considere as reações I e II:
H 3 CCH
H 3 CCH
KMnO
CHCH
2
C
CH
CH
4
, H 2 O, H 3 O
3
KMnO
4
, H 2 O, H 3 O
2
A
B
E
D
(I )
E
( II )
3
Os produtos finais A, B, D e E são, respectivamente,
a)
b)
c)
d)
ácido etanóico, butanona, dióxido de carbono e água.
ácido butanóico, butanal, ácido carbônico e monóxido de carbono.
etanol, butanona, monóxido de carbono e água.
ácido acético, propanona, metanal e água.
10. (3,5 pontos) Considere as informações abaixo para responder esta questão.
As reações I, II e III ocorrem a 25 ºC e 1 atm:
NH 3 ( g )
HCl(g)
N 2 (g)
3H 2 ( g )
N 2 (g)
4H 2 ( g )
NH 4 Cl(s)
H
2 NH 3 ( g )
Cl 2 (g)
2 NH 4 Cl(s)
-176,0 kJ
(I)
H
-92,22 kJ
(II)
H
-628,86 kJ
(III)
Indique a opção na qual se encontra o calor de formação padrão do cloreto de hidrogênio gasoso.
a)
b)
c)
d)
– 92,3 kJ.
– 106,5 kJ.
– 184,64 kJ.
– 897,08 kJ.
11. (3,5 pontos) Considerando o modelo da repulsão do par de elétrons na camada de valência, analise a
tabela abaixo:
Molécula
Geometria
BrF 3
BrF 5
SF 4
IF 4
O preenchimento correto, de cima para baixo, da coluna contendo a geometria é
a)
b)
c)
d)
pirâmide trigonal, bipirâmide trigonal, tetraédrica e tetraedrica distorcida.
forma de T, bipirâmide trigonal, quadrado planar e tetraedrica distorcida.
forma de T, pirâmide de base quadrada, tetraédrica distorcida e quadrado planar.
trigonal planar, pirâmide de base quadrada, quadrado planar e tetraédrica.
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12. (3,5 pontos) A frequência de uma das linhas da série de Paschen do espectro do hidrogênio é
14
2,7415x10 Hz. O número quântico principal do estado superior na transição é
a)
b)
c)
d)
3.
5.
6.
7.
13. (3,5 pontos) Considere os dados abaixo para responder esta questão.
admita que a lata está completame nte cheia com a solução;
Dados : constante de Henry a 20 º C ( K H )
2
2,3 10
mol L
1
atm
1
;
o dióxido de carbono comporta - se como gás ideal.
Um refrigerante é produzido dissolvendo-se CO2 a 3,00 atm em uma solução aromatizada a qual é
selada em uma lata de alumínio. O volume, em litros, de CO 2 liberado quando uma lata de 355 mililitros
é aberta para um 1 atm a 20 ºC, deixando-se escapar todo o CO2, é
a)
b)
c)
d)
0,33.
0,59.
0,79.
1,88.
14. (3,5 pontos) Mantendo-se a pressão constante, 10 g de hidrogênio foi aquecido de 25 ºC a 125 ºC.
Considere a capacidade calorífica molar para o gás na faixa de temperatura de 298 K a 1500 K:
C P ( J mol
O
H
a)
b)
c)
d)
14,5.
18,9.
26,8.
32,7.
1
K
1
)
29 ,06
3
0,8364 10
T
20 ,112 10
7
T
2
, em kJ, para essa variação de temperatura (25 ºC a 125 ºC) é
15. (3,5 pontos) O calor liberado, a 1000 K, para a reação abaixo, à pressão constante, é 123,77 kJ.
N 2 ( g)
3H 2 (g)
2NH 3 ( g )
As capacidades caloríficas molares a serem utilizadas são:
C P (N 2 , g )
29 ,117 J mol
1
K
1
C P (H 2 , g )
28 ,816 J mol
1
K
1
C P ( NH 3 , g )
35 ,061 J mol
1
K
1
Com base nesses dados, o calor de formação da amônia a 300 K é aproximadamente
a)
b)
c)
d)
– 53.
– 77.
– 46.
– 92.
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16. (3,5 pontos) Considere os dados abaixo para responder esta questão.
constante de hidrólise a 25 º C para NaCN ( K h )
Dados :
constante de ionização da água a 25 º C ( K W )
5
2,5 10
10
- 14
constante de ionização do ácido cianídrico a 25 º C ( K W )
4,0 10
- 10
o logarítmo utilizado nas alternativ as são log 10
A expressão matemática que representa o pH da solução 0,45 mol/L de NaCN , a 25 ºC, é
a)
b)
pH
pH
14
[ log( 1,250 10
14
[ log( 1,250 10
5
5
pH
14
[log( 1,250 10
d)
pH
14
[ log( 1,250 10
2
5 10
4
)] .
2
5 10
4
)] .
1
45
1
5
c)
1
45
45
5
2
5 10
4
)] .
1
45
2
4
5 10
)] .
17. (3,5 pontos) As constantes de velocidade (k) da reação de segunda ordem A ( g )
função da temperatura são dadas na tabela a seguir:
T (K )
k (L mol
1
s
1
)
1
(K
1
)
4,87 10
3
1,50 10
3
4,98 10
4
308
1,35 10
4
298
3,46 10
273
7,87 10
328
318
C ( g ) em
ln k
T
338
B( g)
2,959 10
3
5 ,325
3,049 10
3
6 ,502
3,145 10
3
7 ,605
3,247 10
3
8 ,910
5
3,356 10
3
10 ,27
7
3,663 10
3
14 ,06
Usando-se os dados da tabela, a 338 K e 273 K, a energia de ativação da reação será
aproximadamente
a)
b)
c)
d)
124,4 kJ/mol.
155,7 kJ/mol.
103,2 kJ/mol.
208,5 kJ/mol.
18. (3,5 pontos) Considere os dados abaixo para responder esta questão.
ln 0 ,652
Dados : ln 2
0 ,427
0 ,693
tempo de meia - vida do carbono - 14 ( t 1 )
3
5 ,73 10 anos
2
Uma amostra contendo 250 miligramas de carbono-14 de uma parte de um pano encontrado em uma
escavação de um túmulo antigo em Nubia, sofre 1.500 desintegrações em 10 horas. Se 1,0 grama de
uma amostra recente de carbono-14 apresenta 920 desintegrações por hora, a idade, em anos, do
pedaço de pano é
a)
b)
c)
d)
3
4,88x10 .
4
5,42x10 .
3
3,53x10 .
5
6,91x10 .
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8
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19. (3,5 pontos) Em uma indústria que produz vinagre, no setor de controle de qualidade, foram
realizadas várias análises titulométricas com o objetivo de determinar o teor de ácido acético no referido
produto. Na tabela abaixo, estão contidos os valores resultantes do procedimento.
Titulação
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Concentração
3,91
4,01
3,61
3,83
3,75
3,91
3,82
3,70
3,50
3,77
3,96
3,85
3,67
3,83
3,77
3,51
3,85
4,04
3,74
3,97
A partir dos dados contidos na tabela a variância amostral é, aproximadamente,
a)
b)
c)
d)
0,023.
0,033.
0,093.
0,468.
20. (3,5 pontos) Em um tubo polarimétrico de 20 cm, a 20 ºC, o desvio angular da luz de sódio polarizada,
que passa por uma solução de sacarose, C 12 H 22 O 11 , em água, é 34,52º. Aponte a alternativa cujos
números correspondem à concentração da referida solução em mol/L, sabendo-se que o poder rotatório
da sacarose é 66 ,37 º mL dm 1 g 1 .
a)
b)
c)
d)
0,58.
0,76.
0,82.
0,94.
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FOLHA PARA RASCUNHO
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