ATENÇÃO: Favor não colocar o seu nome na prova e na folha

EXAME DE SELEÇÃO DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUIMICA PARA OS CURSOS DE MESTRADO
ACADÊMICO E DOUTORADO NO 2º SEMESTRE DE 2011
ATENÇÃO:
Favor não colocar o seu nome na prova e na folha almaço. A identificação será feita
pela lista de presença que deverá ter o número da sua prova.
1) Qual das opções abaixo se configura como uma solução tampão adequada para estabilizar o
pH de uma amostra aquosa em 4,7? Justifique sucintamente.
Dado: Kw = 1,0x10-14.
a) Solução formada pela mistura de 50 mL de HCl e 50 mL de NaOH, ambos 1,0 mol/L.
b) Solução contendo Ácido acético 0,50 mol/L e Acetato de sódio 1,5 mol/L.
Kb da base conjugada = 5,6x10-10.
c) Solução contendo 0,12 mol/L de Ácido Lático e 0,10 mol/L de Lactato de sódio.
Kb da base conjugada = 7,1x10-11.
d) Solução contendo Ácido acético 0,010 mol/L e Acetato de sódio 0,010 mol/L.
e) Solução contendo Ácido acético 0,50 mol/L e Acetato de sódio 0,50 mol/L.
2) Calcule o pH dos itens abaixo após adição de 10 mL de HCl 0,10 mol/L.
a) 100 mL de H2O.
b) 100 mL de uma solução de NaOH 0,010 mol/L.
c) 100 mL de uma solução composta por Ácido benzóico 0,10 mol/L e Benzoato de sódio 0,10
mol/L. Kb da base conjugada = 1,6x10-10.
3) Qual a geometria esperada para o íon [Ni(CN)4]2-?
a) Qual o híbrido presente no níquel, neste caso? E para o [NiCl4]2-?
b) Qual a geometria do átomo central?
c) Qual o híbrido do níquel nesta espécie?
4) Uma importante reação para a conversão de gás natural para outros hidrocarbonetos úteis é a
conversão de metano para etano, segundo a reação:
2CH4(g) => C2H6 (g) + H2(g)
Na prática, esta reação é realizada na presença de oxigênio, que converte o hidrogênio produzido
em água:
2CH4(g) + ½ O 2(g) => C2H6(g) + H2O(g)
a) Use as entalpias médias de ligação da tabela anexa para estimar o ∆H para essas reações.
b) Com os dados obtidos, é possível comparar as constantes de equilíbrio destas reações?
c) Em qual das duas vias reacionais a conversão é mais favorável?
5) A relação entre a temperatura de uma reação, sua variação de entalpia-padrão e a constante
de equilíbrio àquela temperatura pode ser expressa como a seguinte equação linear:
ln (Keq) = - ∆Ho / RT + constante
a) Explique como essa equação pode ser usada para determinar o ∆Ho experimentalmente.
6) A reação 2Mg(s) + O2(g) => 2MgO(s) é altamente espontânea e tem valor negativo para ∆So. A
segunda lei da termodinâmica afirma que em qualquer processo espontâneo há sempre um
aumento da entropia do universo. Há uma incoerência entre a reação anterior e a segunda lei?
7) Sugira um método de preparação do etilbenzeno tendo como reagentes de partida o benzeno e o
etileno. Apresente apenas as reações e as condições em que fizer as reações.
8) A decomposição de peróxido de hidrogênio, H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O 2(g), é uma reação de primeira
ordem. Em uma determinada temperatura, a constante de velocidade é igual a 7,0x10-4s-1. Calcule a meiavida a essa temperatura.
Dados: Entalpias médias de ligação (kJ/mol)
Ligações Simples
C-H
C-C
O-H
O-O
H-H
C-O
413
348
463
146
436
358
Ligações Múltiplas
O2
495