Questões de Química - ESPCEX | Gabarito e resoluções

(EsPCEx - 2020) Diagramas de fases so grficos construdos para indicar uma condio de temperatura e presso de uma substncia e suas mudanas de estado. Cada uma das curvas do diagrama indica as condies de temperatura e presso nas quais as duas fases de estado esto em equilbrio. Modificado de USBERCO, Joo e SALVADOR, Edgard, Fsico-qumica, So Paulo, Ed Saraiva, 2009, Pg. 98 Considere o diagrama de fases da gua, representado na figura abaixo: Baseado no diagrama e nos processos qumicos envolvidos so feitas as seguintes afirmativas: I - A temperatura de fuso da gua aumenta com o aumento da presso. II - Na temperatura de 100oC e 218 atm a gua lquida. III - A gua slida (gelo) sublima a uma presso de vapor superior a 1 atm. IV - Na temperatura de 0oC e presso 0,006 atm, a gua encontra-se na fase slida. Das afirmativas feitas, esto corretas apenas

(EsPCEx - 2020) Ao emitir uma partcula Alfa (), o istopo radioativo de um elemento transforma-se em outro elemento qumico com nmero atmico e nmero de massa menores. A emisso de uma partcula beta () por um istopo radioativo de um elemento transforma-o em outro elemento de mesmo nmero de massa e nmero atmico uma unidade maior. Baseado nessas informaes so feitas as seguintes afirmativas: I - Na desintegraoocorre com a emisso de uma partcula. II - Na desintegraoocorre com a emisso de uma partcula. III - A partcula Alfa () composta por 2 prtons e 4 nutrons. IV - Uma partcula beta () tem carga negativa e massa comparvel a do prton. V - O urnio-238 (), pode naturalmente sofrer um decaimento radioativo emitindo sequencialmente 3 partculas alfa e 2 beta, convertendo-se em rdio ().

(EsPCEx - 2020) Nestes ltimos anos, os alunos da EsPCEx tm realizadouma prtica no laboratrio de qumica envolvendo eletrlises com eletrodos inertes de grafite. Eles seguem um procedimento experimental conforme a descrio: - Num bquer de capacidade 100mL (cuba eletroltica) coloque cerca de 50mL de soluo aquosa de sulfato de zinco (ZnSO4) de concentrao 1molL-1. Tome como eletrodos duas barras finas de grafite. Ligue-as com auxlio de fios a uma fonte externa de eletricidade (bateria) com corrente de 2 Ampres. Esta fonte tem capacidade para efetuar perfeitamente esse processo de eletrlise. Uma das barras deve ser ligada ao polo negativo da fonte e a outra barra ao polo positivo da fonte. Mergulhe os eletrodos na soluo durante 32 minutos e 10 segundos e observe. Considere o arranjo eletroltico (a 25C e 1atm), confirme visto na figura a seguir: Dados: 1 Faraday (F) = 96500 Coulomb (C) / mol de eltrons. Acerca do experimento e os conceitos qumicos envolvidos so feitas as seguintes afirmativas: I - Na superfcie da barra de grafite ligada como ctodo da eletrlise ocorre a eletrodeposio do zinco metlico. II - A semirreao de oxidao que ocorre no nodo da eletrlise Zn(s) Zn+2(aq)+ 2e-. III - Durante o processo a barra de grafite ligada ao polo positivo da bateria se oxida. IV - No nodo da eletrlise ocorre uma reao de oxidao da hidroxila com formao do gs oxignio e gua. V - A massa de zinco metlico obtida no processo de eletrlise ser de 0,83g. Das afirmativas feitas, esto corretas apenas

(EsPCEx 2019) Considerando a distribuio eletrnica do tomo de Bismuto (83Bi) no seu estado fundamental, conforme o diagrama de Linus Pauling, pode-se afirmar que o seu subnvel mais energtico e o perodo em que se encontra na tabela peridica so, respectivamente:

(EsPCEx - 2019) O critrio usado pelos qumicos para classificar as substncias baseado no tipo de tomo que as constitui. Assim, uma substncia formada por um nico tipo de tomo dita simples e a formada por mais de um tipo de tomo dita composta. Baseado neste critrio, a alternativa que contm apenas representaes de substncias simples :

(EsPCEx 2019) Devido ao intenso calor liberado, reaes de termita so bastante utilizadas em aplicaes militares como granadas incendirias ou em atividades civis como solda de trilhos de trem. A reao de termita mais comum a aluminotrmica, que utiliza como reagentes o alumnio metlico e o xido de ferro III. A reao de termita aluminotrmica pode ser representada pela equao qumica no balanceada: Al (s) + Fe2O3 Fe (s) + Al2O3 (s) + Calor Dados: valores arredondados de entalpias padro de formao das espcies HfAl2O3 = -1676 kJ/mol; HfFe2O3 = -826 kJ/mol Acerca desse processo, so feitas as seguintes afirmativas: I - Aps correto balanceamento, o coeficiente do reagente alumnio na equao qumica 2. II - Essa uma reao de oxidorreduo e o agente oxidante o xido de ferro III. III - Na condio padro, o /Delta H da reao -503 kJ para cada mol de xido de alumnio produzido. IV - Na condio padro, para a obteno de 56g de ferro metlico, o calor liberado na reao de 355 kJ. Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

(EsPCEx 2019) Um analista qumico realizou um experimento em que utilizou 200 mL de uma soluo de concentrao de 2 mol/L de cido clordrico (HCl) para reagir com uma certa massa de de bicarbonato de sdio (tambm chamado de hidrogenocarbonato de sdio). Notou que nem todo o cido reagiu com essa massa de bicarbonato de sdio, restando um excesso de cido. Ao final do experimento, ele obteve um volume de 6,15L de gs carbnico, medidos a 27C e 1 atm. Esse gs carbnico oriundo da decomposio do cido carbnico produzido na reao. Dados: R = 0,082 atmL-1mol-1K-1 T (Kelvin) = t (Celsius) + 273 Esse analista fez as seguintes afirmativas: I - A equao qumica balanceada que descreve corretamente a reao citada : Na2CO3 + 2 HCl H2CO3 + 2 NaCl II - Para a formao de 6,15 L de CO2, foram consumidos 21g de bicarbonato de sdio. III - uma reao de oxidorreduo e o cido clordrico o agente oxidante. IV - Se todo esse cido cido clordrico fosse consumido numa reao completa com bicarbonato de sdio suficiente, o volume de gs carbnico produzido seria de 9,84 L. Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

(ESPCEX 2019) Muitas snteses orgnicas podem ser realizadas como uma sequncia de reaes qumicas. Considere a sequncia de reaes qumicas representadas a seguir, como a monoclorao de alcanos (1a etapa) e a reao de haletos orgnicos com compostos aromticas (2aetapa). Para obteno de um haleto orgnico, na primeira etapa feita uma reao de halogenao (substituio de hidrognios de compostos orgnicos por tomos de haletos como o cloro, denominada de reao de clorao). Em seguida, na segunda etapa, feito um processo conhecido por reao de alquilao de Friedel-Crafts(reao de haletos orgnicos com compostos aromticos ou, simplesmente, a ligao de grupos alquila a estrutura de compostos orgnicos como anis aromticos). Acerca das substncias correspondentes, representadas genericamente pelas letras A eB, so feitas as seguintes afirmativas: I - O nome (aceito pela IUPAC) da substncia A cloroetano II - O nome (aceito pela IUPAC) da substncia B o etilbenzeno. III - Todos os carbonos da substncia B apresentam hibridizao sp IV -A frmula molecular da substncia B C8H10 V - O processo de alquilao, representado pela equao da reao na segunda etapa, pode ser classificado como reao de substituio. Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

(EsPCEx-2019) Um experimento usado nas aulas prticas de laboratrio da EsPCEx para a compreenso da reatividade qumica pautado na reao entre magnsio metlico (Mg0) e cido clordrico (HCl). Experimentalmente consiste em mergulhar uma fita de magnsio metlico numa soluo de concentrao 0,1 mol/L de cido clordrico. Acerca do processo acima descrito e desconsiderando-se ocorrncia de reao, so feitas as seguintes afirmativas: I - A ocorrncia da reao evidenciada pela formao de bolhas do gs oxignio. II - Um dos produtos formados na reao o xido de magnsio. III - O coeficiente estequiomtrico do cido clordrico, aps a escritas da equao da reao corretamente balanceada, 2. IV - O agente oxidante dessa reao de oxidorreduo o cido clordrico. V - Considerando a soluo inicial do cido clordrico de concentrao 0,1 mol/L como 100% ionizado (cido forte), o pH dessa soluo 2. Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

(EsPCEx-2019) Em algumas operaes militares, grupos especiais utilizam artefatos explosivos, como granadas de mo, denominadas de Luz e Som (atordoantes). Aps sua deflagrao, a granada gera como efeitos um estampido muito alto e um intenso flash de luz, que atordoam o oponente. Algumas granadas deste tipo podem possuir como reagente componente principal o magnsio metlico em p. Considerando a luz emitida por esta granada como resultado da reao qumica entre o magnsio metlico pulverizado e o oxignio do ar, tem-se a equao da reao: Mg (s) + O2 (g) MgO (s) + luz Acerca do magnsio e da reao descrita acima, so feitas as seguintes afirmativas: I - Essa uma reao de simples troca. II - Nesta reao ocorre a oxidao do magnsio metlico. III - Aps a deflagrao da granada com reao do magnsio metlico (conforme a equao da reao descrita acima), h formao de um sal de magnsio. IV - Conforme o diagrama de Linus Pauling, a distribuio eletrnica do ction magnsio (Mg2+) : 1s2, 2s2,2p6. V - Aps a deflagrao da granada com reao do magnsio metlico (conforme a equao da reao descrita acima), ocorre a formao de xido de magnsio e gs hidrognio como produtos. VI - As ligaes qumicas existentes entre os tomos de magnsio metlico so denominadas de metlicas e as ligaes qumicas existentes entre os tomos no xido de magnsio so denominadas de inicas. Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

(EsPCEx 2019) Muitas snteses qumicas so baseadas em reaes orgnicas que, dependendo dos reagentes e dos catalisadores, podem gerar uma infinidade de produtos. Uma relevante questo em snteses orgnicas est no fato de que, quando se efetuam substituies em anis aromticos que j contm um grupo substituinte, verifica-se experimentalmente que a posio do segundo grupo substituinte depende da estrutura do primeiro grupo, ou seja, o primeiro ligante do anel determinar a posio preferencial do segundo grupo substituinte. Esse fenmeno denominado diligncia ocasionar a formao preferencial de alguns compostos, com relao a outros ismeros. Usa-se comumente as nomenclaturas orto (posies 1 e 2 dos grupos substituintes no anel aromtico), meta (posies 1 e 3) e para (posies 1 e 4) em compostos aromticos para a indicao das posies dos grupos substituintes no anel aromtico. A reao expressa na equao I demonstra a sntese orgnica alquilao de compostos aromticos, denominada de alquilao de Friedel-Crafts. Na alquilao aromtica, ocorre a ligao de grupos alquil (estrutura carbnica como os grupos -CH3) estrutura de anis aromticos, pela substituio de um hidrognio do anel. O catalisador mais comum nesse processo o cloreto de alumnio (AICI3). A reao expressa na equao II a mononitrao de aromticos e demonstra uma nitrao, em que apenas um grupo nitro e adicionado estrutura orgnica, pela substituio de um hidrognio do anel. Usa o reagente cido ntrico (HNO3) e o catalisador cido sulfrico (H2SO4). A reao expressa na equao III a de haletos orgnicos com compostos aromticos monossubstitudos e mostra outro processo qumico denominado halogenao, no qual um tomo de halognio adicionado estrutura orgnica, pela substituio de um hidrognio do anel. Esse processo pode ser catalisado pelo FeBr3. A alternativa que apresenta respectivamente o nome (aceito pela IUPAC) correto das substncias A, B e o composto C,

(EsPCEx - 2019) Neste ano de 2019, foi realizada pelos alunos da EsPCEx uma prtica no laboratrio de qumica envolvendo eletrlise com eletrodos ativos conforme a descrio experimental: - Num bquer de capacidade 100 mL (cuba eletroltica) coloque cerca de 50 mL de soluo aquosa de sulfato de cobre II de concentrao 1 mol.L-1. Tome como eletrodos uma barra fina de cobre e um prego de ferro. Ligue-os com auxlio de fios a uma fonte externa de eletricidade com uma corrente contnua de intensidade de 3 Ampres. Esta fonte tem capacidade para efetuar perfeitamente esse processo de eletrlise. O prego deve ser ligado ao polo negativo da fonte e a barra de cobre ao polo positivo da fonte. Mergulhe os eletrodos na soluo durante 16 minutos e 5 segundos e observe. Considere o arranjo eletroltico (a 25 C e 1 atm) e o sal completamente dissociado, conforme visto na figura a seguir: Dado: 1 Faraday (F) = 96500 Coulomb (C) / mol de eltrons Na discusso apresentada nos relatrios dos diversos grupos de alunos, surgiram as seguintes afirmativas: I Na superfcie do prego ocorreu a deposio de cobre metlico. II Durante o processo a barra de cobre se oxida. III A massa de cobre metlico que se depositou na superfcie do prego foi de 2,45 g. IV A semi-reao de reduo que ocorre no ctodo Cu+2+ 2 e- Cu0. V A reao global Fe+2+ Cu0Fe0+ Cu}+2. Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

(EsPCEx - 2019) O fsforo branco, substncia qumica cuja estrutura representada pela frmula P4, utilizado em algumas munies fumgenas (que produzem fumaa). Ele pode ser obtido a partir da fosforita (Ca3(PO4)2), um mineral de fosfato de clcio, por meio da reao com slica (dixido de silcio - SiO2) e carvo coque (C) num forno a 1300C. A equao no balanceada da reao : Ca3(PO4)2(s) + SiO2(s) + C (s) CaSiO3(s) + CO (g) + P4(s) Acerca deste processo, so feitas as seguintes afirmativas: I - Aps o balanceamento da equao por oxidorreduo, a soma dos coeficientes estequiomtricos igual a 35. II - O dixido de silcio uma molcula que apresenta estrutura de geometria molecular angular. III - O agente redutor do processo o dixido de silcio. IV - Neste processo ocorre a oxidao do carbono. Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.

(EsPCEx-2019) Um aluno, durante uma aula de qumica orgnica, apresentou um relatrio em que indicava e associava alguns compostos orgnicos com o tipo de isomeria plana correspondente que eles apresentam. Ele fez as seguintes afirmativas acerca desses compostos e da isomeria correspondente: I - os compostos butan-1-ol e butan-2-ol apresentam entre si isomeria de posio. II - os compostos pent-2-eno e 2-metilbut-2-eno apresentam entre si isomeria de cadeia. III - os compostos propanal e propanona apresentam entre si isomeria de compensao (metameria). IV - os compostos etanoato de metila e metanoato de etila apresentam entre si isomeria de funo. Das afirmativas feitas pelo aluno, as que apresentam a correta relao qumica dos compostos orgnicos citados e o tipo de isomeria plana correspondente so apenas

(EsPCEx - 2019) ``Houston, temos um problema Esta frase retrata um fato marcante na histria das viagens espaciais, o acidente com o veculo espacial Apollo 13. Uma exploso em um dos tanques de oxignio da nave causou a destruio parcial do veculo, obrigando os astronautas a abandonarem o mdulo de comando e ocuparem o mdulo lunar, demovendo-os do sonho de pisar na lua nessa misso espacial. No foram poucos os problemas enfrentados pelos astronautas nessa misso. Um especfico referiu-se ao acmulo de gs carbnico (dixido de carbono - CO,) exalado pelos astronautas no interior do mdulo lunar. No fato, os astronautas tiveram que improvisar um filtro com formato diferente do usado comumente no mdulo. Veculos espaciais so dotados de filtros que possuem hidrxidos que reagem e neutralizam o gs carbnico exalado pelos tripulantes. Para neutralizao do gs carbnico, o hidrxido mais utilizado em veculos espaciais o hidrxido de ltio. Em sua reao com o dixido de carbono, o hidrxido de ltio forma carbonato de ltio slido e gua lquida. Considerando o volume de 246 L de gs carbnico produzido pelos astronautas (a 27 C e 1 atm), a massa de hidrxido de ltio necessria para reagir totalmente com esse gs de: