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ITA — Vestibular 2014 — Prova de Química

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química

ITAMédio

30 questões nesta prova · página 2 de 2 · 19 com gabarito

Química Óxidos — Superóxido de Potássio

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 21

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

O dióxido de potássio tem várias aplicações, entre as quais, a

Apresente as equações químicas balanceadas que representam as reações descritas nos itens acima.
  1. (a)
    produção de peróxido de hidrogênio (g) na presença de água.
  2. (b)
    conversão de dióxido de carbono (g) para oxigênio (g).
  3. (c)
    absorção de dióxido de carbono (g) na presença de H₂O com formação de oxigênio (g).

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Eletroquímica — Potencial de Célula e Reações de Oxirredução

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 22

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

São descritos dois experimentos:

I. Ovo cozido em água fervente teve sua casca quebrada, de modo que parte de sua clara permaneceu em contato com esta água, na qual a seguir foi também imerso um objeto polido de prata. Após um certo período de tempo, observou-se o escurecimento desse objeto, que foi retirado da água e lavado.
II. Em um béquer, foi aquecida água até a fervura e adicionada uma colher das de sopa de cloreto de sódio. A seguir, esta solução foi transferida para um béquer revestido com papel alumínio. O objeto de prata utilizado no experimento I foi então imerso nesta solução e retirado após alguns minutos.

Em relação a esses experimentos:

Dados:
Ag₂S(s) + 2e⁻ ⇌ 2Ag(s) + S²⁻(aq) E° = −0,691 V
O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ ⇌ 2H₂O(ℓ) E° = 1,229 V
Aℓ³⁺(aq) + 3e⁻ ⇌ Aℓ(s) E° = −1,662 V
Ag₂S(s) + 2H⁺(aq) + 2e⁻ ⇌ 2Ag(s) + H₂S(g) E° = −0,037 V
  1. (a)
    apresente a equação global que representa a reação química ocorrida na superfície do objeto de prata no experimento I e calcule a diferença de potencial elétrico da reação química.
  2. (b)
    preveja a aparência do objeto de prata após a realização do segundo experimento.
  3. (c)
    apresente a equação global da reação química envolvida no experimento II e sua diferença de potencial elétrico.

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Reações Orgânicas — Nitração do Tolueno (Substituição Eletrofílica Aromática)

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 23

Sem padrão de resposta — pratique a escrita

Texto-base:
Página de dados da prova: constantes (Avogadro 6,02 x 10²³ mol⁻¹; Faraday 9,65 x 10⁴ C · mol⁻¹; volume molar 22,4 L nas CNTP; carga elementar 1,602 x 10⁻¹⁹ C; R = 8,21 x 10⁻² atm · L · K⁻¹ · mol⁻¹ = 8,31 J · K⁻¹ · mol⁻¹ = 1,98 cal · K⁻¹ · mol⁻¹ = 62,4 mmHg · L · K⁻¹ · mol⁻¹; g = 9,81 m · s⁻²), definições (1 atm = 760 mmHg = 101 325 N · m⁻² = 760 Torr; CNTP: 0 °C e 760 mmHg; condições ambientes: 25 °C e 1 atm; condições-padrão: 25 °C, 1 atm e soluções 1 mol · L⁻¹; abreviaturas de estados físicos) e tabela de números atômicos e massas molares de H, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, P, S, Cl, Ar, K, Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Se, Ag, Sn, Te, I, Xe, Au e U.

Apresente as equações que representam as reações químicas de nitração do tolueno, na presença de ácido sulfúrico, levando a seus isômeros. Indique o percentual de ocorrência de cada isômero e seus respectivos estados físicos, nas condições-padrão.

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Combustão — Estequiometria da Combustão Completa

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 24

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Escreva a reação de combustão completa de um hidrocarboneto genérico (CαHβ) com ar atmosférico. Considere a presença do nitrogênio gasoso no balanço estequiométrico da reação e expresse os coeficientes estequiométricos dessa reação em função de α e β.

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Eletroquímica — Eletrólise e Leis de Faraday

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 25

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Página de dados da prova: constantes (Avogadro 6,02 x 10²³ mol⁻¹; Faraday 9,65 x 10⁴ C · mol⁻¹; volume molar 22,4 L nas CNTP; carga elementar 1,602 x 10⁻¹⁹ C; R = 8,21 x 10⁻² atm · L · K⁻¹ · mol⁻¹ = 8,31 J · K⁻¹ · mol⁻¹ = 1,98 cal · K⁻¹ · mol⁻¹ = 62,4 mmHg · L · K⁻¹ · mol⁻¹; g = 9,81 m · s⁻²), definições (1 atm = 760 mmHg = 101 325 N · m⁻² = 760 Torr; CNTP: 0 °C e 760 mmHg; condições ambientes: 25 °C e 1 atm; condições-padrão: 25 °C, 1 atm e soluções 1 mol · L⁻¹; abreviaturas de estados físicos) e tabela de números atômicos e massas molares de H, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, P, S, Cl, Ar, K, Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Se, Ag, Sn, Te, I, Xe, Au e U.

Em um processo de eletrodeposição, níquel metálico é eletrodepositado no catodo de uma célula eletrolítica e permanece coeso e aderido a esse eletrodo. Sabendo que a massa específica do níquel metálico (ρNi,25 °C) é igual a 8,9 x 10³ kg · m⁻³ e que a espessura total da camada eletrodepositada, medida no final do processo, foi de 2,0 x 10⁻⁶ m, calcule a densidade de corrente aplicada (admitida constante), expressa em A · m⁻², considerando nesse processo uma eficiência de corrente de eletrodeposição de 100% e um tempo de operação total de 900 s.

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Eletroquímica — Equação de Nernst e Energia Livre de Gibbs

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 26

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Página de dados da prova: constantes (Avogadro 6,02 x 10²³ mol⁻¹; Faraday 9,65 x 10⁴ C · mol⁻¹; volume molar 22,4 L nas CNTP; carga elementar 1,602 x 10⁻¹⁹ C; R = 8,21 x 10⁻² atm · L · K⁻¹ · mol⁻¹ = 8,31 J · K⁻¹ · mol⁻¹ = 1,98 cal · K⁻¹ · mol⁻¹ = 62,4 mmHg · L · K⁻¹ · mol⁻¹; g = 9,81 m · s⁻²), definições (1 atm = 760 mmHg = 101 325 N · m⁻² = 760 Torr; CNTP: 0 °C e 760 mmHg; condições ambientes: 25 °C e 1 atm; condições-padrão: 25 °C, 1 atm e soluções 1 mol · L⁻¹; abreviaturas de estados físicos) e tabela de números atômicos e massas molares de H, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, P, S, Cl, Ar, K, Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Se, Ag, Sn, Te, I, Xe, Au e U.

Água líquida neutra (pH = 7,0), inicialmente isenta de espécies químicas dissolvidas, é mantida em um recipiente de vidro aberto e em contato com a atmosfera ambiente sob temperatura constante. Admitindo-se que a pressão parcial do oxigênio atmosférico seja igual a 0,2 atm e sabendo-se que esse gás é solúvel em H₂O(ℓ) e que o sistema está em equilíbrio à temperatura de 25 °C, pedem-se:

São dados:
E°O₂/OH⁻ = 0,401 VEPH
VEPH = volt na escala padrão do hidrogênio
log = ℓn/2,303
0,2 = 10^(0,30 − 1)
  1. (a)
    escrever a equação química balanceada da semirreação que representa o processo de redução de oxigênio gasoso em meio de água líquida neutra e aerada.
  2. (b)
    determinar o potencial de eletrodo (VEPH), à temperatura de 25 °C, da semirreação obtida no item (a), considerando as condições estabelecidas no enunciado desta questão.
  3. (c)
    determinar o valor numérico, expresso em kJ · mol⁻¹, da variação de energia livre de Gibbs padrão (∆G°) da semirreação eletroquímica do item (a).

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Estequiometria de Gases — Combustão de Misturas Gasosas

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 27

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Considere uma mistura gasosa constituída de C₃H₈, CO e CH₄. A combustão, em excesso de oxigênio, de 50 mL dessa mistura gasosa forneceu 70 mL de CO₂(g). Determine o valor numérico do percentual de C₃H₈ na mistura gasosa.

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Química Inorgânica — Reações do Ácido Nítrico com Metais

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 28

Sem padrão de resposta — pratique a escrita

O ácido nítrico reage com metais, podendo liberar os seguintes produtos: NO (que pode ser posteriormente oxidado na presença do ar), N₂O, NO₂ ou NH₃ (que reage posteriormente com HNO₃, formando NH₄NO₃). A formação desses produtos depende da concentração do ácido, da natureza do metal e da temperatura da reação.
Escreva qual(is) dos produtos citados acima é(são) formado(s) nas seguintes condições:
  1. (a)
    Zn(s) + HNO₃ muito diluído (~2%)
  2. (b)
    Zn(s) + HNO₃ diluído (~10%)
  3. (c)
    Zn(s) + HNO₃ concentrado
  4. (d)
    Sn(s) + HNO₃ diluído
  5. (e)
    Sn(s) + HNO₃ concentrado

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Forças Intermoleculares — Ligações de Hidrogênio e Entalpia de Vaporização

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 29

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Texto-base:
Página de dados da prova: constantes (Avogadro 6,02 x 10²³ mol⁻¹; Faraday 9,65 x 10⁴ C · mol⁻¹; volume molar 22,4 L nas CNTP; carga elementar 1,602 x 10⁻¹⁹ C; R = 8,21 x 10⁻² atm · L · K⁻¹ · mol⁻¹ = 8,31 J · K⁻¹ · mol⁻¹ = 1,98 cal · K⁻¹ · mol⁻¹ = 62,4 mmHg · L · K⁻¹ · mol⁻¹; g = 9,81 m · s⁻²), definições (1 atm = 760 mmHg = 101 325 N · m⁻² = 760 Torr; CNTP: 0 °C e 760 mmHg; condições ambientes: 25 °C e 1 atm; condições-padrão: 25 °C, 1 atm e soluções 1 mol · L⁻¹; abreviaturas de estados físicos) e tabela de números atômicos e massas molares de H, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, P, S, Cl, Ar, K, Ti, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Se, Ag, Sn, Te, I, Xe, Au e U.

Considere os seguintes dados:

Entalpia de vaporização da água a 25 °C: ∆vapH = 44 kJ · mol⁻¹
Massa específica da água a 25 °C: ρH₂O = 1,0 g · cm⁻³
Temperaturas de ebulição a 1 bar:
Teb,H₂O = 100 °C; Teb,H₂S = − 60 °C; Teb,H₂Se = − 41 °C e Teb,H₂Te = − 2 °C

Com base nestas informações:
  1. (a)
    determine o valor numérico da energia liberada, em J, durante a precipitação pluviométrica de 20 mm de chuva sobre uma área de (10 x 10) km².
  2. (b)
    justifique, em termos moleculares, por que H₂O apresenta Teb muito maior que outros calcogenetos de hidrogênio.
  3. (c)
    como se relaciona, em termos moleculares, a elevada Teb,H₂O com a quantidade de energia liberada durante uma precipitação pluviométrica?

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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Química Cinética Química — Lei de Velocidade e Catálise

Discursiva ITA Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2014 — Química · Questão 30

Resposta de referência elaborada por resolução técnica — não é o padrão da banca

Velocidades inciais (vi) de decomposição de peróxido de hidrogênio foram determinadas em três experimentos (A, B e C), conduzidos na presença de I⁻(aq) sob as mesmas condições, mas com diferentes concentrações iniciais de peróxido ([H₂O₂]i), de acordo com os dados abaixo:

Experimento | [H₂O₂]i (mol · L⁻¹) | vi (10⁻³ mol · L⁻¹ · s⁻¹)
A | 0,750 | 2,745
B | 0,500 | 1,830
C | 0,250 | 0,915

Com base nestes dados, para a reação de decomposição do peróxido de hidrogênio:
  1. (a)
    escreva a equação estequiométrica que representa a reação.
  2. (b)
    indique a ordem desta reação.
  3. (c)
    escreva a lei de velocidade da reação.
  4. (d)
    determine o valor numérico da constante de velocidade, k.
  5. (e)
    indique a função do I⁻(aq) na reação.

Instrução impressa antes da questão 21: “AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO.”

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