PROVA DE QUÍMICA DO VESTIBULAR 96/97

DO INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA (04/12/96)

FOLHA DE DADOS


I ) Entalpias de Formação (Hof )

H2O (líquida) = - 68,3 kcal / mol

CO2 (gasoso) = - 94,1 kcal / mol

CH4 (gasoso) = - 17,9 kcal / mol

C2H4 (gasoso) = + 12,5 kcal / mol

II ) R = 0,082 atm l / mol K = 2,0 cal/mol K

III ) Números atômicos e de massa

1H1 , 7N14 , 8O16 , 11Na23 , 16S32 , 19K39 , 25Mn55 , 6C12 , 35Br80

IV ) 01 Faraday ( F ) = 96500 Coulombs ( C )

















1a Questão: Valor : 1,0

Para a determinação do poder calorífico de uma amostra, devemos encher uma bomba calorimétrica de volume 4,0x10-4 m3 com oxigênio até atingirmos uma pressão manométrica de 2,0x106 Pa.

Na preparação da bomba calorimétrica para a análise, utilizamos o oxigênio de um cilindro com volume de 0,01 m3 , a uma pressão manométrica de 1,0x107 Pa.

Admitindo que apenas 80% do conteudo de oxigênio do cilindro seja efetivamente utilizado, e que devemos realizar 20 testes por semana,
determine :

a ) a duração, em semanas, do cilindro de oxigênio utilizado para encher a bomba calorimétrica, considerando que os gases tenham comportamento ideal .



















2a Questão: Valor : 1,0

Sejam os elementos 63A150 , B e C , de números atômicos consecutivos e crescentes na ordem dada. Sabendo-se que A e B são isóbaros e que B e C são isótonos, determine:

a ) o número de massa do elemento C ;

b ) os números quânticos dos elétrons desemparelhados da camada mais externa do elemento C.





























3a Questão: Valor : 1,0

Uma mistura de metano e etileno foi queimada em um recipiente, com volume constante de 3,0 litros, em presença de excesso de oxigênio, saturado em vapor d'água, de forma a que fosse obtida a combustão completa e para garantir que a água formada ficasse no estado líquido.

A combustão foi realizada a 25oC, liberando 242,7 kcal, registrando-se uma redução na pressão de 16,3 atm.

Determine :

a ) o número de moles de metano e etileno presentes na mistura inicial.























4a Questão: Valor : 1,0

Uma substância química A reage com permanganato de potássio, em presença de ácido sulfúrico, gerando como produtos da reação sulfato de potássio, sulfato de manganês II, nitrato de sódio e água.

Sabendo-se que a substância A é composta por 33,33% de sódio,
20,28% de nitrogênio e 46,39% de oxigênio, determine :

a ) a fórmula molecular, nomenclatura e função química da substância A ;

b ) a massa de substância A necessária para se obter 170g de nitrato de sódio .





















5a Questão: Valor : 1,0

Uma bateria de automóvel apresenta as seguintes reações nos eletrodos durante a descarga :

no ânodo : Pb(s) + SO42 -(aq) PbSO4(s) + 2e -

no cátodo : PbO2(s) + 4H +(aq) + SO42 - (aq) + 2e - PbSO4(s) + 2H2O(l)

A solução inicial de ácido sulfúrico contido na bateria tem uma concentração de 40% , em peso, de ácido sulfúrico e massa específica de 1,3 g/cm3 .

Após a bateria ter sido utilizada, a solução foi analisada e apresentou uma concentração de 28% , em peso, de ácido sulfúrico com uma massa específica de 1,2 g/cm3 .

Considerando fixo o volume da solução ácida na bateria em 2,0 litros, determine:

a ) o valor da carga fornecida pela bateria em Ampères-hora.














6a Questão: Valor : 1,0

Uma amostra pesando 500 mg de uma liga metálica de estanho foi solubilizada e o estanho presente reduzido completamente a estanho II por níquel metálico. Para a determinação do teor de estanho , foi feita uma titulação com 42 ml de uma solução 0,1 N de iodo.

Calcule:

a ) a porcentagem de estanho na liga metálica analisada.

























7a Questão: Valor : 1,0


A decomposição de moléculas de ozônio representa um processo natural, agravado pela interferência do homem na composição química da atmosfera.

O processo natural ocorre em altitudes elevadas, como decorrência da colisão entre moléculas e átomos, segundo o mecanismo abaixo:

O2 (gasoso) + O. (gasoso) O3 (gasoso) ( reação rápida)

O3 (gasoso) + O. (gasoso) 2 O2 (gasoso) ( reação lenta)

A poluição atmosférica, decorrente da emissão de gases utilizados em motores, além dos efeitos diretos causados ao homem, altera a composição dos gases na atmosfera, causando a decomposição do ozônio, segundo o mecanismo abaixo:

reação I : NO (gasoso) + O3 (gasoso) NO2 (gasoso) + O2 (gasoso)

reação II : NO2 (gasoso) + O. (gasoso) NO (gasoso) + O2 ( gasoso)

A reação I acima foi estudada em laboratório, na temperatura de 25C, apresentando os seguintes resultados:

[NO](mol . l-1 ) [O3 ] (mol . l-1 ) (mol . l-1 . s-1 )

1,00 x 10-6 3,00 x 10-6 0,66 x 10-4

1,00 x 10-6 6,00 x 10-6 1,32 x 10-4

1,00 x 10-6 9,00 x 10-6 1,98 x 10-4

2,00 x 10-6 9,00 x 10-6 3,96 x 10-4

3,00 x 10-6 9,00 x 10-6 5,94 x 10-4


7a Questão: ( Continuação)



Responda aos itens abaixo :

a ) qual é o valor da constante da velocidade e a ordem global para a reação I do mecanismo de decomposição do ozônio, resultante da poluição atmosférica, calculados a 25C ?

b ) qual é o papel desempenhado pelo NO (gasoso) na decomposição do ozônio ?

c ) de quanto será a variação da velocidade de decomposição natural de ozônio, se a concentração de O2 (gasoso) dobrar de valor ?

d ) pela comparação dos dois mecanismos de decomposição do ozônio, através da expressão da velocidade de suas reações mais importantes , explique por que a poluição representa um risco à camada de ozônio ? Considere os dados abaixo, tomados a 40 km de altitude :

[O.] = 2x10-12 mol . l-1

[NO] = 3x10-12 mol . l-1

reações a serem consideradas :

O3 (gasoso) + O. (gasoso) 2 O2 (gasoso) k = 5x106 l.mol-1.s-1

NO (gasoso) + O3 (gasoso) NO2 (gasoso) + O2 (gasoso) k = 1x107 l.mol-1.s-1








8a Questão: Valor : 1,0

Um volume de 20 ml de água bromada foi tratado com uma solução de iodeto de potássio em excesso. O iodo liberado foi titulado com 18ml de uma solução 0,1N de tiossulfato de sódio.

Dadas as equações envolvidas no problema :

Br2 + 2KI 2KBr + I2

I2 + Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

Calcule :

a ) a concentração de bromo na água bromada em gramas por litro (g/l);

b ) a concentração em molaridade.




















9a Questão: Valor : 1,0

Um líquido orgânico alifático A , com ponto de ebulição 102C, foi submetido a uma reação com o reagente de Grignard ( brometo de etil magnésio ) em éter e depois tratado com água. Esta mistura reacional aquecida a 150C destila um produto B.

Quando B é tratado com ácido sulfúrico e aquecido a 120C, gera um único produto C que condensa a 94C.

O tratamento de C com ozônio e depois com zinco em pó produz dois compostos : o material inicial A e um líquido muito volátil (Teb = 21C ) de estrutura não cíclica e fórmula molecular C2H4O .

Utilizando as informações acima, escreva :

a ) a estrutura das substâncias A, B, e C ;

b ) as equações de todas as reações envolvidas no processo descrito.


















10a Questão: Valor : 1,0

A combustão completa de dois moles de um éter orgânico fornece 440g de dióxido de carbono e 180g de água.

Sabendo-se que o carbono e o hidrogênio correspondem a 81,4% da massa molecular do éter orgânico, escreva:

a ) a sua fórmula molecular ;

b ) as estruturas de todos os possíveis isômeros.