Provas

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

Texto-base:


Uma mistura de CuSO₄ anidro e FeCl₃ com massa de 48,45 g é dissolvida em água e tratada com uma solução de NaOH em excesso. O precipitado formado (considere rendimento de 100%) é separado por filtração e, a seguir, é tratado com ácido nítrico a 126 g L⁻¹. São necessários 400 cm³ desse ácido para dissolver todo o precipitado.

1. a)
   Escreva a(s) equação(ões) química(s) balanceada(s) que representa(m) as reações envolvidas no tratamento com NaOH.
2. b)
   Escreva a(s) equação(ões) química(s) balanceada(s) que representa(m) a dissolução do precipitado com ácido nítrico.
3. c)
   Determine as massas, em g, de CuSO₄ anidro e de FeCl₃ presentes na mistura.

AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES.
AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS SEQUENCIALMENTE ATÉ O FINAL.

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Texto-base:


Considere as seguintes reações químicas:

CaCO₃ —Δ→ A + B
NaCl + NH₃ + H₂O + B → C + D
2C —Δ→ Na₂CO₃ + H₂O + B
A + H₂O → E
E + 2D → CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃

Escreva as fórmulas químicas das espécies A, B, C, D e E envolvidas nas reações acima.

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Texto-base:


Em um experimento, titularam-se 25 mL de uma solução aquosa de carbonato de sódio com ácido clorídrico, ambos com concentração igual a 0,1 mol L⁻¹. Registrou-se a variação do pH da solução até a adição de um volume de 65 mL de ácido.

1. a)
   Esboce a curva de titulação (pH versus volume).
2. b)
   Explique o comportamento da curva de titulação usando equações químicas.
3. c)
   Escreva a equação global balanceada.

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O seguinte sistema eletroquímico é construído:

I. Semicélula A constituída de placa de chumbo parcialmente imersa em uma solução aquosa de Pb²⁺.
II. Semicélula B constituída de placa de platina parcialmente imersa em uma solução aquosa X.
III. As soluções aquosas das semicélulas A e B são conectadas por meio de uma ponte salina.
IV. As placas metálicas das semicélulas A e B são conectadas por meio de fios condutores.

Considerando condições padrão e sabendo que o potencial padrão da semicélula A contra o eletrodo padrão de hidrogênio na temperatura de 25 °C é E°(Pb²⁺/Pb) = −0,126 V, pedem-se:

1. a)
   Desenhe esquematicamente a célula eletroquímica construída.
2. b)
   Considerando que a solução X é uma solução aquosa de HCl, escreva a semirreação anódica, a semirreação catódica e a reação global que ocorre nessa célula.
3. c)
   Considerando, agora, que a solução X é uma solução aquosa de Fe²⁺ e Fe³⁺ e que a placa de chumbo é conectada ao terminal negativo de uma bateria e a placa de platina, ao terminal positivo, escreva a semirreação anódica, a semirreação catódica e a reação global que ocorre nessa célula.

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Escreva as equações químicas que representam as reações de polimerização ou copolimerização dos monômeros abaixo, apresentando as fórmulas estruturais de reagentes e produtos.

1. a)
   Eteno
2. b)
   2-propeno-nitrila
3. c)
   2-metil-propenoato de metila
4. d)
   Etenil-benzeno (vinil-benzeno)
5. e)
   1,3-butadieno com etenil-benzeno (vinil-benzeno)

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Uma dada reação (I), cujo calor liberado é desconhecido, é conduzida em um reator que utiliza um gás mantido a volume constante (V) como banho térmico. Outras duas reações (II e III) conduzidas em condições similares apresentam calor liberado a volume constante (Q_V) conforme apresentado na tabela abaixo:

Reação | Equação | Q_V (kJ mol⁻¹)
I | A + ½B → D | ?
II | A + B → C | 400
III | D + ½B → C | 300

Considere as seguintes informações sobre o gás do banho térmico, que tem comportamento não ideal e obedece à equação:

(P + n²a/V²)(V − nb) = nRT,

em que: a = 62,5 L² atm mol⁻¹; b = 0,4 L mol⁻¹; n = 0,4 mol; V = 10 L; capacidade calorífica molar a volume constante (C_V,m) = 83,33 J K⁻¹ mol⁻¹; temperatura inicial (Tᵢ) = 300 K.

1. a)
   Sabendo que 0,1 mol de A são utilizados na reação I, calcule o Q_V liberado nessa reação.
2. b)
   Determine a temperatura final do banho térmico.
3. c)
   Determine a pressão inicial e a pressão final do banho térmico.

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Para cada uma das dispersões coloidais de natureza definida na tabela abaixo, cite um exemplo prático, explicitando quais são o dispergente e o disperso. Copie e complete a tabela no caderno de respostas.

Dispersão coloidal | Natureza | Exemplo | Dispergente | Disperso
Espuma sólida | Polímero | | |
Espuma líquida | Produto alimentício | | |
Aerossol líquido | Fenômeno natural | | |
Aerossol sólido | Fenômeno artificial | | |

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Considere a reação genérica equimolar: X + Y ⇌ Z, sendo que:

I. as concentrações iniciais de X e de Y são iguais.
II. a reação direta apresenta lei de velocidade de 2ª ordem.
III. a energia de ativação da reação inversa é 2,49 kJ mol⁻¹, a 300 K.

Considere dados o fator pré-exponencial da reação inversa, A₋₁ = 2,72 × 10⁵ L mol⁻¹ s⁻¹ e a constante de equilíbrio da reação direta, K₁ = 4,0.

Com base nessas informações, determine o valor numérico da velocidade da reação direta, quando a concentração de Z for 0,5 mol L⁻¹, o que corresponde a 25% de rendimento da reação.

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Considere os experimentos abaixo, executados consecutivamente:

I. Uma peça polida de cobre metálico é completamente mergulhada em um béquer que contém uma solução aquosa concentrada de sulfato de zinco e também aparas polidas de zinco metálico no fundo do béquer. A peça permanece completamente mergulhada na solução e em contato com as aparas de zinco, enquanto a solução é mantida em ebulição durante 50 minutos. Após transcorrido esse tempo, a peça de cobre adquire uma coloração prateada.
II. A seguir, a peça de cobre com coloração prateada é removida do béquer, enxaguada com água destilada e colocada em um forno a 300 °C por dez minutos, adquirindo uma coloração dourada.

Com base nesses experimentos,

1. a)
   explique o fenômeno químico que provoca a mudança de coloração da peça de cobre no item I.
2. b)
   explique o fenômeno químico que provoca a mudança de coloração da peça de cobre no item II.

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O tetraetilchumbo era adicionado à gasolina na maioria dos países até cerca de 1980.

Dados: ln 2 = 0,693; ln 22 = 3,091.

1. a)
   Escreva a equação química balanceada que representa a reação de combustão do composto tetraetilchumbo, considerando que o chumbo elementar é o único produto formado que contém chumbo.
2. b)
   O ²³⁸U decai a ²⁰⁶Pb com tempo de meia-vida de 4,5 x 10⁹ anos. Uma amostra de sedimento colhida em 1970 continha 0,119 mg de ²³⁸U e 2,163 mg de ²⁰⁶Pb. Assumindo que todo o ²⁰⁶Pb é formado somente pelo decaimento do ²³⁸U e que o ²⁰⁶Pb não sofre decaimento, estime a idade do sedimento.
3. c)
   Justifique o resultado obtido no item b) sabendo que a idade do Universo é de 13,7 bilhões de anos.

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