Prova específica de Química Gabarito 1 UEM – inverno de 2015

Prova específica de
Química Gabarito 1
UEM – inverno de 2015
Resolução
Luis Fernando Puppin (Lui)
Gabriel Messias
Edição e diagramação
Lucas Henrique
Agradecimentos:
à Fernando Carcaça e Samuel Degtiar, pela solicitude conosco, e
boa vontade de sempre.
QUESTÃO 01
01)Falso. É uma reação de decomposição ou Cracking, em que o reagente
inicial não apresenta a mesma fórmula molecular que o(s) produto(s).
02)Verdadeiro.
04)Verdadeiro. Octanagem é a percentagem do ISO octano no composto,
este assegura uma queima mais eficaze o Octano puro apresenta índice de
octanagem zero. O presente entre os compostos é isomeria de plana do tipo
cadeia.
Figura. Octano- ISO octano.
08)Verdadeiro. Reforma catalítica é reação parte de um alcano para um
hidrocarboneto de interesse comercial.
Figura. Reforma Catalítica.
16)Verdadeiro.Na torre de destilação as frações de menores massas saem
superiormente, e os de maiores massas tendem à sair nas comportas
inferiores.
QUESTÃO 02
01)Falso. Alcoóis apresentam ponte de hidrogênio intermolecular que garante
maior interação que forças de Wander-Walls das cetonas. Analisando os
compostos apresentando o mesmo número de carbonos.
02)Verdadeiro. As constantes de ionizações dos alcoóis 10 ^-18 são
baixíssimas comparadas as dos fenóis 10^-10 que também são baixas.
Figura. Equilíbrio fenol-fenóxido
04)Verdadeiro. Efeito indutivo positivo, o grupamento metil aumenta a
densidade eletrônica do anel e isto dificulta a liberação de H+ da hidroxila.
Figura. Metil fenol em seus três isômeros possíveis, com nomes comerciais.
Uma mistura dos três é a popular creolina, desinfetante bactericida de uso
veterinário.
08)Falso. O Cloro tem efeito indutivo elétron receptor, ou efeito indutivo
negativo(i-) logo ele diminui a densidade eletrônica do O da hidroxila,
facilitando a liberação de H+, quanto maior a concentração de H+, menor o pH.
Figura. Ácido benzóico e ácido 4-clorobenzóico, respectivamente.
16)Falsa. Grande cadeia apolar, e extremidade polar. Logo cadeia anfipática.
Figura. Sal de ácido sulfônico ( os dois aromáticos ) que são detergentes, e sal de ácido graxo (o terceiro)
que é um sabão.
QUESTÃO 03
01)Falso.São fortes solução oxidantes, devido estes compostos, dicromato de
potássioK2Cr2O7 e permanganato de potássioKMnO4serem potentes
agentes oxidantes.
02)Verdadeiro.
1° etapa-preparação do reagente de baeyer.
2 KMnO4(aq)1K2O(aq) + 2MnO2(ppt) + 3[O]
solução violeta
OH- / H20 Castanho
2° etapa-ataque do oxigênio nascente à H2O.
[O] + HOH(L) HO-OH(L) Detalhe:
Água além de meio para reação é
reagente.
3° etapa –ataque das Hidroxilas a Dupla ligação.
H2C=CH2+ OH(aq)
AlcenoHidroxila
Reação simplificada.
(etileno glicol)
HO—H2C—CH2—OH
Diol Vicinal – estável
H2C=CH2 + [O]  HO-CH2-CH2-OH
(meio aquoso, diluído, levemente básico/neutro + KMnO4)
04)Falso. A oxidação Gera um ácido carboxílico e uma cetona.
1° etapa – Preparação do reagente de Baeyer
2KMnO4 1K2O + 2MnO(ppt) + 5[O]
violeta
incolor
2° etapa-ataque no oxigênio nascente a
H2O.
[O] + HOH(L) HO-OH(L) Detalhe:
Água além de meio para reação é
reagente.
3°etapa – Rompimento das simultâneo das ligações da dupla.
H3C-H(CH3)C=CH2H3C-H(CH3)C++
+ CH2++
4°etapa – Ataque dos Oxigênios nascentes aos hidrogênios e dos OH° ao
carbono.
Ao CH2++
CH2++ + OH° + [O]HO—CO—OH
Ao H3C-H(CH3)C++
H3C-H(CH3)C++ + OH° + [O]H3C—CO—CH3
5°etapa- Decomposição do ácido carbônico
HO—CO—OHCO2 + H2O
Reação simplificada
H3C-H(CH3)C=CH2+[O]H3C—CO—CH3+HO—CO—
OH
Metil- Propeno +oxi. Nascente Propanona(cetona) +Ác. Carbônico
(carboxílico)
Detalhe, o elaborador parou no ácido, todavia poderia cobrar sua
decomposição.
08)Verdadeiro. A carbonila apresenta alta densidade eletrônica, portanto criase um pólo negativo que permite interações com solventes polares. Sua cadeia
carbônica apolar permite interações com solvente apolares.
16)Verdadeiro.
1° etapa – Cisão heterolítica do organometálico.
H3C-CH2MgBrH3C-CH2 - + MgBr+
2°etapa – Ataque nucleofílico ao carbono carbonílico (sofre o ataque devido a
baixa densidade eletrônica/pólo gerado pelo oxigênio muito eletronegativo da
carbonila) e formação de carga negativa verdadeira no oxigênio carbonílico
devido ao par eletrônico ficar com o oxigênio.
H3C-CH2- + H3C-CH2-CO-CH3
CH3-CH2-(O)C(C2H5)CH3
3°etapa – União do MgBr+ com o íon negativo de oxigênio.
CH3--CH2--(O-)C(C2H5)—CH3 + MgBr +
CH3--CH2--(OMgBr)C(C2H5)—CH3
4°etapa Hidrólise do organometálico carbonílico já adicionado.
CH3--CH2--(OMgBr)C(C2H5)—CH3 + H2O
CH3--CH2--(OH)C(C2H5)—CH3
QUESTÃO 04
01)Falso. É uma acilação de Fridel-Crafts, pois o atacante é um radical acila
com carbono carbonílico de carga positiva- Carbocátion, derivado de um
cloreto de ácila.
H3C-CH2-CO-Cl + AlCl3AlCl4- + H3C-CH2-CO+
H3C-CH2-CO+
CO)-CH3 + H+
+ H3C-CH2-CH3CH3-(H)C(H3C-CH2-
H+ + AlCl4-AlCl3 +HCl
02)Verdadeiro. Segunda substituição com o primeiro substituinte orientando a
meta dirigência, pois o grupamento nitro da primeira substituição é um grupo
desativante, orientando a meta dirigência
Figura. Primeira substituição do benzeno formando o Nitrobenzeno.
+
 M- isopropil Nitrobenzeno.
04)Verdadeiro. Hidroxila Fenólica é um grupamento elétron doador, isto é ele
empurra o par eletrônico para o anel, aumentando sua densidade eletrônica,
logo ativa o anel e orienta orto-Para dirigência.
08)Falso. Ativante, orienta Orto/Para dirigência.Raidicalmetóxi :
-O-CH3
16)Falso. O grupo amina é ativante, portanto torna a reação do benzeno com
água de bromo, que ataca a dupla ligação do anel mais rápida do que o não
substituído.
QUESTÃO 05
01)Verdadeiro. Os dois elementos são do mesmo período e em um mesmo
período, os mais centralizados são os mais densos, portanto rutênio mais
denso que prata.
02)Verdadeiro.
04)Verdadeiro. Quanto maior a afinidade eletrônica, maior a energia liberada
por um átomo no estado neutro ao ganhar um elétron. Os dois elementos são
do mesmo período, e a eletroafinidade cresce de baixo pra cima e da esquerda
pra direita na tabela periódica, logo cobre menor afinidade eletrônica que
arsênio.
08)Verdadeiro. O Raio atômico cresce de cima para baixo, da direita pra
esquerda na tabela periódica, portanto Hf tem maior raio que Zn.
16)Falso. A reatividade química em relações aos metais é crescente de cima
para baixo e da direita para esquerda, simbolizada por uma seta oblíqua devido
as exceções.
QUESTÃO 06
01)Falso. Processo não espontâneo, dependente de diferença de potencial
que possibilita o movimento ordenado dos elétrons do pólo positivo (ânodo)
para o pólo negativo (cátodo).
02)Verdadeiro. Dois casos básicos de eletrólise, ígnea (libera os íons pela
fusão do substrato a ser eletrolisado) e aquosa (dissociação do substrato
iônico).
04)Verdadeiro. Se, possuem um potencial de oxidação positivo, o potencial de
redução é negativo, como o íon H+ e os cátions metálicos competem pela
redução, o que apresentar maior potencial de redução reduz. Dos metais,
negativos; e do H+, zero. Portanto H+ é reduzido a gás hidrogênio.
08)Verdadeiro. Conceito básico, não se consegue total rendimento na
purificação de metais.
16) Verdadeiro. O cátodo (pólo negativo)
QUESTÃO 07
01)Verdadeiro. Depende apenas dos valores das concentrações dos
reagentes e produtos no ESTADO DE EQUILÍBRIO.
02)Verdadeiro.Alfa(grau de equilíbrio)= Quantidade de mols que reagiu/
Quantidade de mols inicial
Inicial 1 mol, se reagiu sessenta por cento, quer dizer que reagiu 0.6,
subistituindo 0,6/1 = 0,6
0,6 x 100% = 60% de rendimento .
04)Verdadeiro. Se Kc é grande, há uma grande quantidade de produto
formado. Matematicamente pode-se provar: Kc= [Prod]/[reag] , quanto maior o
dividendo e menor o divisor maior a resultado da razão. Logo alta quantidade
de produto e baixa de reagente – alto rendimento, é representado por um Kc
altíssimo.
08)Falso. O catador atua tanto no sentido RP, quanto no sentido PR, não
é seletivo, logo o catalisador não altera o estado de equilíbrio pois tem a
mesma ação nos dois sentidos.
16)Falso. Se aumentar a temperatura do sistema, haverá um excesso de calor
no sistema, pelo princípio de Le Chatelier, esse calor tende a ser consumido
pelo equilíbrio, afim de minimizar sua perturbação, ou seja acelerando a reação
endotérmica que na equação dada é no sentido dos produtos para os
reagentes, portanto falsa.
QUESTÃO 08
01)Falso. Lei de Hess = H final – H inicial. Logo não depende do estado
intermediário.
H= Entalpia.
02)Verdadeiro. Entalpia de fusão da H20 = 6KJ... 1 Mol de H2O = 18 g.
6KJ =6000J ... 6000J  18g
XJ 1g
X=333.33 J
04)Falso. A Alternativa descreve perfeitamente o conceito de calor e não de
temperatura, energia em trânsito afim de igualar a temperatura dos corpos do
sistema.
08)Falso. O item fala da evaporação, que é a troca superficial e não turbulenta
de estado físico da água inicialmente no estado liquido para o estado gasoso.
Esta transformação é endotérmica, logo não libera calor, pelo contrário,
absorve/ retira calor do corpo humano.
16) Verdadeiro.CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g) = -283 e C(g) + O2(g)  CO + ½
O2 = -110,5
Delta H Final é -393,5, portanto o processo é exotérmico e libera calor.
QUESTÃO 09
01)Verdadeiro. Massa molar da gasolina 114 g/Mol. d= 0,9 g/cm³. Volume de
C8H18 = 2L.
Equação balanceada. 1C8H18 + 25/2 O2  8 CO2 + 9 H2O
d= m/v ... 0,8g/cm³= m/2000cm³ ... m= 1600g
N=Massa total/Massa molar ... N=1600g/114g ... N= 14 Mols de gasolina em 2
litros de amostra.
Se para a combustão de 1 mol utiliza-se 25/2 mols de O2, 14 mols de gasolina
utilizará X mols de O2. Fazendo a regra de três, X=175,43 mols de O2.
1 Mol de qualquer gás nas CNTP ocupa o voluma de 22,4L, e 175,43 mols de
O2, ocupa X L. Fazendo a regra de três, X= 3929 litros são ocupados pelos
175,43 mols de O2, necessários à combustão de 2L de gasolina.
02)Verdadeiro. Massa molar da gasolina 114 g/Mol. d= 0,9 g/cm³. Volume de
C8H18 = 2L.
Equação balanceada. 1C8H18 + 25/2 O2  8 CO2 + 9 H2O MMCO2= 44g/mol
d= m/v ... 0,8g/cm³= m/2000cm³ ... m= 1600g
N=Massa total/Massa molar ... N=1600g/114g ... N= 14 Mols de gasolina em 2
litros de amostra.
Se para a combustão de 1 mol produz-se 8 mols de CO2, 14 mols de gasolina
produzirá X mols de CO2. Fazendo a regra de três, X=112 mols de CO2.
Se 1 mol de CO2 pesa 44g, 112 mols pesarão X g. Fazendo a regra de três
X=4929 g de CO2 liberados na combustão de 14 mols / 2L de gasolina.
04)Verdadeiro. Massa molar do HNO3= 63 g/mol. Massa molar do KOH= 56
g/mol.
Se 1 mol de HNO3 pesa 63g, 20g é o peso de X mols. X= 0.31 mols.
Como na equação a proporção é 1 pra 1, se consumo 0.31 mols de ácido,
consumo 0.31 mols de base. 1 mol de base pesa 56g, 0,31 mols de base pesa
Y g. Y=17,36 g.
Como comecei a reação com 20 grama de base e consumi 17,36, resta no
sistema 2,6 g de base. Portanto o ácido é o reagente limitante, o que define
fim da reação.
08)Verdadeiro.
16)Falso. O somatório dos coeficientes que balanceiam a reação é 12, pois
a=2, b=3, c=1 e d=6.
QUESTÃO 10
01)Verdadeiro. Um gás se aproxima do comportamento de gás ideal quando
submetido a um sistema com elevadas temperaturas e baixas pressões –
rarefeito.
02)Falso. A lei que se refere a temperatura constante é uma transformação
gasosa é a lei de Boyle-Mariotte (MACETE=DOIS Ts EM MARIOTTE, DE,
TEMPERATURA CONSTANTE). A expressão matemática da lei é simbolizada
por PiVi=PfVf, que diz que um gás sofre uma variação volumétrica, acompanha
de uma variação inversamente proporcional da pressão sem se alterar a
temperatura do gás antes e pós transformação.
04)Verdadeiro. Diminui-se a pressão externa sobre o balão devido a menor
coluna de ar sobre o balão e a rarefação do ar crescente com a altitude, logo o
volume tende a expandir juntamente com uma diminuição da pressão interna
do balão.
Pode se calcular as variações em PV/T=k
08)Falso. Zero absoluto/ zero kelvin = -273,16 °C. Teoricamente, seria a
temperatura na qual a entropia atingiria seu valor mínimo que, segundo a
interpretação clássica, a energia cinética e térmica mutuamente equivalem a
zero. As leis da termodinâmica afirmam que o zero absoluto não pode ser
alcançado utilizando-se apenas métodos termodinâmicos. Um sistema no zero
absoluto ainda possui a menor quantidade de energia possível segundo
a mecânica quântica - a energia cinética de seu estado menos energético não
pode ser removida.
16)Falso. A liquefação é um processo exotérmica e portanto libera calor ao
ambiente, processo físico exotérmico.
QUESTÃO 11
01)Verdadeiro. Definição perfeita de retículo cristalino, agregado de átomos,
tridimensional em que cátions e ânions se atraem mutuamente. O numero de
átomos que um único átomo se relaciona face à face é chamado de número de
coordenação.
02)Falso. BeCl2 é um composto molecular que apresenta geometria linear, e o
BH3 e um composto molecular que apresenta geometria triangular plana.
Figura. Fórmulas estruturais de BeCl2 e BH3
04)Verdadeiro.
Figura. Fórmulas estruturais do ClF3 e SF4
08)Verdadeiro.
16)Falso. Há ligas metálicas em que os elementos de famílias diferentes
fazem ligações metálicas.Exemplo= bronze (Cu coluna 11, e Sn coluna 14).
QUESTÃO 12
01)Verdadeiro. O polietileno (ou polieteno) tem fórmula geral (CH2-CH2)n, é
um polímero de alta produção mundial,é também o mais barato, sendo um dos
tipos de plástico mais comuns. É quimicamente inerte. Obtém-se
pela polimerização do etileno (de fórmula química CH2=CH2, e chamado
de eteno pela IUPAC), de que deriva seu nome.. CH3-CH3 (g) +
calor → CH2=CH2 (g) + H2 (g) catalisada por Pd .
02)Verdadeiro.
Figura. Reação de condensação e formação da baquelite.
04)Verdadeiro.
08)Verdadeiro.
16)Falso. O polipropileno é um polímero de adição.
Figura. Reação de polimerização do polipropileno (adição).
Figura. Reação de polimerização do politereftalato (condensação).
QUESTÃO 13
01)Falso. Quanto maior a tensão de baeyer (angulações dos carbonos serem
mais distantes da angulação padrão do carbono que é de 109° e 28’) maior a
facilidade de quebra do ciclo, pois o ciclo é muito instável. Tende-se a uma
maior estabilidade em ciclos maiores acima de 5 carbonos Si=180(N-2) com N
igual ao número de “lados” do composto.
02)Falso.
H2C=CH-CH=CH2 + Br2(H2)C(Br)-CH=CH-(Br)C(H2)
+ H2 forma o 1,4- dibromo but-2-eno.
04)Verdadeiro.
1°etapa – Ionização do ácido
H2SO4H+ + HSO42°etapa – ataque eletrofílico do próton/H+ a dupla ligação e formação do
carbocátion
H+ + H3C-CH=CH2H3C-C(+)H-CH3
3°etapa – união do carbocátion ao hidrogenossulfato
H3C-C(+)H-CH3 + HSO4- H3C-CH(HSO4)-CH3
Reação simplificada.
H3C-CH=CH2 + H2SO4H3C-CH(HSO4)-
CH3(Hidrogenossulfato de isopropila)
A regra de Markownikoff/Markovnikov diz que em reações de adição a
preferência pra entrada do hidrogênio (H+) no composto, é sempre no carbono
mais hidrogenado.
08)Verdadeiro.
1°etapa – ataque eletrofílico do H+ derivado do ácido sulfurico a hidroxila do
composto e formação do carbocátion e H2O.
CH3-CH(OH)-CH2-CH2-CH3 + H+CH3-C(+)H-CH2CH2-CH3 + H2O
2°etapa – ataque intra molecular do carbocátion ao hidrogênio adjacente,
seguindo Saytzeff e formando a dupla ligação.
CH3-C(+)H-CH2-CH2-CH3CH3-CH=CH-CH2-CH3+H+
o carbocátion ataca um hidrogênio adjacente, pegando o par eletrônico e
mandando-o embora na forma de H+ que participa da reforma do catalisador. A
Regra de Saytzeff diz que o hidrogênio preferencial a ser eliminado da
molécula é o do carbono menos hidrogenado.
3°etapa – regeneração do catalisador.
H+ + HSO4- H2SO4
Reação simplificada.
CH3-CH(OH)-CH2-CH2-CH3CH3-CH=CH-CH2-CH3 +
H2O
16)Verdadeiro. Em soluções ácidas há um excesso de carga positiva em
solução e pensando na perspectiva do equilíbrio iônico, tende-se a ionizar-se
menos o grupamento ácido (alfa do ácido cai) e tende-se também a receber
este excesso de prótons em solução pelo grupamento básico (-NH2) do
aminoácido, logo o aminoácido tende a receber este excesso de carga positiva
da solução e ficar com carga positiva em solução ácida.Em soluções básica há
um excesso de carga negativa (OH-) em solução e pensando na perspectiva do
equilíbrio iônico, tende-se a receber menos prótons no grupamento básico, já
que eles são escassos na solução, e tende-se também a liberar prontos do
grupamento ácido carboxílico em uma forma de minimizar o excesso de carga
negativa na solução do aminoácido, logo o aminoácido tende a doar carga
positiva para solução e ficar com carga negativa em solução básica.
QUESTÃO 14
01)Verdadeiro. Apresenta dois carbonos quirais, portanto 4 enantiômeros e
um exemplo de diasteroisômero é o cloreto de ácido formado na troca de
posição entre a hidroxila do carbono carbonílico com o cloro ligado a cadeia
principal.
02)Falso.conceito básico, há isomeria geométrica em ciclos.
04)Falso. São tautômeros, caso particular de isomeria de função ( cetoenólica) o Propen-2-ol é um enol, e a propanona é uma cetona.
08)Verdadeiro.
16)Verdadeiro. Seguindo a regra de cahn ingold prelog que serve para
determinar os ligantes preferenciais em relação ao número de prótons do
elemento com a valência do carbono quiral, determina-se a preferência 1° -OH,
2° - CH2-CH3 e 3° -CH3. Efetuando um traço saindo do primeiro ao terceiro e
passando pelo segundo percebe-se que este traço tem o sentido anti horário
por tanto ele é o Isômero S.
QUESTÃO 15
01)Falso.os Orbitais atômicos podem se combinar em ligações para formar
orbitais moleculares.
02)Falso. O elemento mais eletronegativo da tabela é o Flúor, que está no
segundo período da família 7A, portanto deve terminar sua distribuição
eletrônica em 2S2, 2P5.
04)Falso. Ligações PI só são formadas em orbitais do tipo P puro.
08)Verdadeiro. Quanto menor a eletronegatividade, maior a eletropositividade,
que é a principal característica de um metal.
16)Verdadeiro.
QUESTÃO 16
01)Verdadeiro. KA do HF > KA do HCN. Quanto maior KA maior é a força do
ácido.
02)Falso. Valores de KA e KB não dependem da pressão e volume,
dependem apenas da ta temperatura, variam tanto com uma variação positiva
ou negativa da temperatura.
fórmula da diluição
04)Verdadeiro. Conceito básico. “o grau de ionização/dissociação de um
eletrólito fraco tende a 100% à medida que a solução se dilui.
08)Falso. Não ocorre hidrólise de sal proveniente da neutralização de ácido
forte com base forte, pois o caráter do sal e dos eletrólitos formadores do sal
são, predominantemente iônicos.
16)Verdadeiro. O NaCN é um sal proveniente da neutralização de uma base
forte (NaOH) com um ácido fraco (HCN) sua hidrólise gera estes eletrólitos,
como o NaOH é um eletrólito mais forte ele permanece na solução da na forma
de íons Na+ e OH- que determina pH básico.
QUESTÃO 17
01)FALSO. O calculo não se refere ao número de massa, e sim a variação do
número de mols sobre o intervalo de tempo.
02)FALSO.
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
1 MOL CH4 --- 2 MOLS O2
X -------------- 4 MOLS O2
X = 2 MOLS CH4
A VELOCIDADE DE CONSUMO DE CH4 É DE 2 mol.min-1.
04)VERDADEIRO.
De acordo com o modelo de colisões, a energia vem das energias cinéticas das
moléculas se colidindo. Se as moléculas se movem lentamente com pouca
energia elas simplesmente se colidem sem mudar sua estrutura, para que essa
mudança ocorra, tal energia deve ter valor total ou igual a um valor mínino
denominado energia de ativação.
08)VERDADEIRO.
16)VERDADEIRO.
SENDO v = k [A].[B]
1mol.L-1.min-1 = k . 2mol.L-1 . 4mol.min-1
K=
1mol.L−1.min−1
8 mol2.L−2
, logo K = 0,125 L.mol-1.min-1.
QUESTÃO 18
01)VERDADEIRO.
12000 mg = 12 g
12 g - 12 L
X –1 L
X = 1 g/L
02)FALSO.
1,2 g/mL x 1000 = 1200 g/L de CuSO4.
Se, 200g é de CuSO4, a massa de água é de 1000 g, totalizando os 1200g/L
de solução.
04)FALSO.
Na2SO4 2Na+ + SO421 mol Na2SO4 ; 2 mols Na+; 1 mol SO422 mols --------------------------- X
X = 2 mols SO42-.
08)VERDADEIRO.
16)FALSO.
Conclui-se que a água é a que apresenta menor pressão máxima de vapor
dentre os três componentes.
QUESTÃO 19
01)VERDADEIRO.
02)VERDADEIRO.
04)FALSO.
12000 – 100%
960 – X
X = 8%
08) VERDADEIRO.
16)FALSO.
A estrutura correta do óxido duplo seria Fe3O4.
QUESTÃO 20
01)VERDADEIRO.
02)FALSO.
O bronze é uma liga metálica formada entre Cobre (Cu) + Estanho (Sn)
04) FALSO.
Gelo e água líquida naõ são alótropos.
08)VERDADEIRO.
27 g Al – 6.10²³ átomos
14 g Al – X
X = 3.10²³ átomos
16)FALSO.
Sendo A = Z + N
27 = 13 + N. logo N = 14 nêutrons.