Questões de Química - IME 2015 | Gabarito e resoluções

[IME- 2015/2016 - 2 fase] Em uma clula a combustvel, reaes de oxidao e reduo originam a uma corrente que pode ser aproveitada, por exemplo, para suprir a potncia necessria para alimentar um motor eltrico. Considere um sistema formado por uma clula a combustvel que utiliza hidrognio e oxignio, acoplada ao motor de um veculo eltrico. Sabendo que o sistema opera sem perdas, que a potncia do motor de 30 kW e que o comportamento do gs (H2) ideal, calcule a presso em um tanque de 100 L de hidrognio, mantido a 27 C, de forma que esse veculo percorra um trajeto de 100 km a uma velocidade mdia de 90 km/h. Dados a 27 C: H2 (g) 2 H+ (aq) + 2 e- 0,00 V O2 (g) + 4 H+ (aq) + 4 e- 2 H2O (l) 1,23 V

[IME- 2015/2016 - 2 fase] O sulfato cprico anidro obtido a partir da reao de uma soluo aquosa de cido sulfrico 98% (em massa), a quente, com cobre. Sabendo que a soluo aquosa de cido sulfrico tem massa especfica 1,84 g/cm3 e que o cido sulfrico o reagente limitante, calcule a massa de sulfato cprico obtida a partir da reao de 10,87 ml da soluo aquosa de cido sulfrico.

[IME- 2015/2016 - 2 fase] Considere um dispositivo constitudo por dois bales de vidro, A e B, cada um com capacidade de 894 mL, interligados por um tubo de volume interno desprezvel, munido de uma torneira. Dois ensaios independentes foram realizados a 298 K. No primeiro ensaio, os bales foram inicialmente evacuados e, logo a seguir, com a torneira fechada, foram introduzidos 0,30 g de benzeno e 20,0 g de tolueno em A e B, respectivamente, de modo que no houvesse contato entre as duas substncias. No segundo ensaio, os bales foram novamente evacuados e, na sequncia, uma quantidade de benzeno foi introduzida em A e outra quantidade de tolueno foi introduzida em B. Considerando o comportamento ideal para os gases e para as misturas, atenda aos seguintes pedidos: a) determine a presso em cada balo, no primeiro ensaio, aps o sistema ter atingido o equilbrio; b)uma vez aberta a torneira no segundo ensaio, calcule as fraes molares de benzeno e tolueno na fase gasosa no interior dos bales no momento em que o equilbrio lquido-vapor atingido. Um manmetro acoplado ao dispositivo indica, nesse momento, uma presso interna de 76,2 mmHg.

[IME- 2015/2016 - 2 fase] O trtio produzido na atmosfera por ao de raios csmicos. Ao combinar-se com o oxignio e o hidrognio, precipita-se sob a forma de chuva. Uma vez que a incidncia de raios csmicos varia com a regio da Terra, as guas pluviais de regies diferentes tero diferentes concentraes de trtio. Os dados abaixo correspondem s concentraes de trtio (expressas em nmero de desintegraes por minuto por litro) em guas pluviais de diferentes regies do Brasil: Estao pluviomtrica Desintegraes do trtio Manaus 11,5 Belm 9,0 Vale do So Francisco 6,0 So Joaquim 16,0 Serra Gacha 25,0 Um antigo lote de garrafas de vinho foi encontrado sem rtulos, mas com a data de envasamento na rolha, conferindo ao vinho uma idade de 16 anos. Uma medida atual da concentrao de trtio neste vinho indicou. Considerando que a concentrao de trtio no momento do envasamento do vinho igual das guas pluviais de sua regio produtora, identifique o local de procedncia deste vinho, justificando sua resposta.

[IME- 2015/2016 - 2 fase] Um bloco de gelo a 0,00 C colocado em contato com um recipiente fechado que contm vapor de gua a 100 C e 1 atm. Aps algum tempo, separa-se o bloco de gelo do recipiente fechado. Nesse instante observa-se que 25,0 g de gelo foram convertidos em gua lquida a 0,00 C, e que no recipiente fechado existem gua lquida e vapor dgua em equilbrio. Considerando que o bloco de gelo e o recipiente fechado formam um sistema e que s trocam calor entre si, calcule a variao de entropia do sistema.

[IME- 2015/2016 - 2 fase] Uma liga metlica de alta pureza de massa igual a 10 g, formada unicamente por cobre e prata, imersa numa soluo de cido ntrico diludo, ocorrendo a sua transformao completa. Em seguida, adiciona-se uma soluo de cloreto de sdio soluo obtida, observando-se a formao de um precipitado que, lavado e seco, tem massa igual a 10 g. Calcule a composio mssica da liga.

[IME- 2015/2016 - 2 fase] Considerando que as reaes abaixo ocorrem em condies adequadas, apresente as frmulas estruturais planas dos compostos A, B, C, D e E.

[IME- 2015/2016- 2 fase] Em um reservatrio de volume de 6,0 L, submetido a vcuo, introduz-se uma mistura fsica de 79,2 g de gelo seco, solidificado em pequenos pedaos, com 30 g de carvo mineral em p, conforme a representao a seguir. onde se observa que: a fase gasosa tem comportamento de gs ideal; o volume de carvo mineral final desprezvel; a 1100 K a constante de equilbrio da reao Kp = 22; a 1000 K a massa especfica da fase gasosa no reservatrio igual a 14 g/L. Com base nessas informaes, calcule a constante de equilbrio, Kp, da reao a 1000 K. Estabelea se a reao entre o CO2(g) e o C(s) exotrmica ou endotrmica, justificando sua resposta.

[IME- 2015/2016- 2 fase] A reao de Sabatier-Sanderens consiste na hidrogenao cataltica de alcenos ou de alcinos com nquel, para a obteno de alcanos. Considerando a reao de hidrogenao do acetileno, um engenheiro qumico obteve os resultados abaixo: A partir dessas informaes, determine: a) a velocidade mdia da reao no perodo de 4 (quatro) a 6 (seis) minutos; b) a relao entre a velocidade mdia de consumo do acetileno e a velocidade mdia de consumo do hidrognio; c) o efeito do aumento da temperatura de reao na constante de velocidade, considerando a equao de Arrhenius.

[IME- 2015/2016- 2 fase] Estabelea a relao entre as estruturas de cada par abaixo, identificando-as como enantimeros, diastereoismeros, ismeros constitucionais ou representaes diferentes de um mesmo composto. a) b) c) d) e)

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] O processo de deposio de filmes finos de xido de ndio-estanho extremamente importante nafabricao de semicondutores. Os filmes so produzidos por pulverizao catdica comradiofrequncia assistida por campo magntico constante. Considere as afirmativas abaixo: I - O ndio um mau condutor de eletricidade. II O raio atmico do ndio maior que o do estanho. III A densidade do ndio menor que a do paldio. IV O ponto de fuso do ndio maior que o do glio. Analisando as afirmativas acima, conclui-se que

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Identifique a alternativa em que a configurao eletrnica da espcie qumica representada, em seuestado fundamental, dada por:

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Assinale a alternativa correta.

QUESTO ANULADA!!! [IME-2015 / 2016 - 1 fase] A escolha de um indicador eficaz deve ser feita de acordo com a natureza do cido e da base utilizados em uma titulao. As substncias que atuam como indicadores cido-base so corantes que mudam de cor em faixas estreitas de pH e, na maioria das vezes, so cidos fracos. Dado um indicador HA, um cido monoprtico fraco, verifica-se que sua cor no estado no-ionizado nitidamente diferente da cor de sua base conjugada A. Se o indicador estiver em meio suficientemente cido, o equilbrio desloca-se de acordo com o princpio de Le Chatelier e a cor predominante a da forma no-ionizada, HA. Em meio suficientemente bsico, ocorre o inverso, ou seja, o equilbrio desloca-se de modo a prevalecer a cor da base conjugada A. Considere que, de modo aproximado, possam ser utilizados os seguintes quocientes entre concentraes para prever a cor que o indicador vai apresentar: Com base nestes dados, e sabendo que HA tem constante de ionizao igual a , coerente afirmar que o indicador HA (Dado: log 4 = 0,6) a) adequado para uma titulao de0,10M por NaOH 0,10M b) adequado para uma titulao de NH3 0,10 M por HCl 0,10M. c)muda de cor quando a soluo em que se encontra muda de cida para bsica ou vice-versa. d)quando se atinge pH = 10,4, inicia-se a transio de cor em uma titulao de NaOH por CH3COOH. e)quando o pH igual a 8,0, prevalece a cor de A em uma titulao de NaOH por CH3COOH. QUESTO ANULADA!!!

[IME-2015 / 2016 - 1 fase] Em 33,65 g de um sal de magnsio est presente 1 mol deste elemento. Sendo trivalente o niondeste sal, correto afirmar que a massa de 1 mol do nion (Massa molar: Mg = 24,31 g/mol)