Questões de Química - IME 2021 | Gabarito e resoluções

(IME - 2021/2022 - 2 fase) Considere a reao entre acetato de etila e hidrxido de sdio em meio aquoso como sendo irreversvel. Uma forma simples de estudar a cintica dessa reao acompanhar, com o uso de um condutivmetro, a condutividade do meio reacional, dada pelo inverso da resistividade e geralmente denotada por, em. Tal condutividade relacionada, quantitativamente, concentrao das espcies inicas,,e acetato, em soluo, cujas condutividades molares, em, sero denotadas aqui, respectivamente, por,e. A condutividade de um meio dada, portanto, pela soma dos produtos entre a concentrao de cada espcie inica e sua correspondente condutividade. Foi preparada uma mistura contendo, inicialmente,de hidrxido de sdio e acetato de etila em ligeiro excesso. Determine uma expresso para a concentrao do on acetato em funo de,,,e.

(IME - 2021/2022 - 2 fase) Uma clula eletroltica dotada de eletrodos de platina preenchida com 1 L de uma soluo 4 M de NaCl puro em gua bidestilada. Em seguida, faz-se percorrer pela mesma, por 5 horas, 21 minutos e 40 segundos, uma corrente de 5 A, ocorrendo desprendimento de cloro e hidrognio. Decorrido o tempo mencionado, a corrente desligada e a soluo remanescente evaporada, obtendo-se um resduo slido. Calcule a massa do resduo obtido. Dados: Massas molares: Na = 23g mol-1 ; O = 16g mol-1 e H = 1g mol-1 Constante de Faraday: F = 96500 C mol-1

(IME - 2021/2022 - 2 fase) Sob determinadas condies, a gua pode ser super-resfriada, ou seja, permanecer no estado lquido em temperaturas inferiores ao se ponto de congelamento, em uma situao termodinamicamente instvel. Considere um processo em que 5,0 mol de gua super-resfriada a -10C e 1,0 atm sejam convertidos em gelo mesma temperatura. Determine a variao de entropia: a) do sistema; b) na vizinhana. e c) do universo Dados:

(IME - 2021/2022 - 2 fase) Os elementos do 2 e 3 perodos da tabela peridica apresentam desvios da tendncia em suas curvas da energia de ionizao em funo do nmero atmico. Com relao a esses elementos: a) esboce qualitativamente o grfico da energia de ionizao em funo do nmero atmico; e b) explique esses desvios de forma sucinta, baseado na estrutura eletrnica e no preenchimento dos orbitais atmicos.

(IME - 2021/2022 - 2 fase) Suponha um slido metlico formado por um nico elemento que apresenta uma estrutura de empacotamento cbico de corpo centrado presso atmosfrica. Ao ser comprimido, esse slido adota uma estrutura cbica de face centrada. Considerando os tomos como esferas rgidas, calcule a razo entre as densidades do slido antes e depois da compresso.

(IME - 2021/2022 - 2 fase) A intensidade das emisses radioativas pode ser expressa em curie (Ci), unidade definida como 3,7x1010desintegraes nucleares por segundo. Considere um tanque que armazena 50000L de um rejeito radioativo aquoso desde 1945, o qual contm o istopo137Cs, cuja cintica de desintegrao radioativa considerada como de primeira ordem. A meia vida do137Cs de 30,1 anos e sua radioatividade especfica de 86,6 Ci/g. Se em 2010 a concentrao de137Cs neste rejeito aquoso era de 1,155x10-3g/L, determine: a) a frao percentual em massa de137Cs que dever ter decado para que o nvel de radioatividade a ele relacionada seja de 1,0x10-3Ci/L; e b) a concentrao de g/L de137Cs no tanque quando o rejeito foi inicialmente estocado, considerando que o volume do rejeito tenha sido constante ao longo do tempo.

(IME - 2021/2022 - 2 fase) Escreva a frmula estrutural plana do produto majoritrio da mononitrao, via substituio eletroflica aromtica, para cada reagente indicado abaixo: a) cido p-toluico (cido 4-metilbenzoico); b) p-cresol (4-metilfenol); c) p-tolunitrila (4-metilbenzonitrila); d) m-xileno (1,3-dimetilbenzeno); e e) 2,6-difluoroacetanilida (N-(2,6-difluorofenil) etanamida);

(IME - 2021/2022 - 2 fase) Um motor de 6 cilindros e volume total de 5.700 cm3, utilizado em viaturas leves e blindadas, consome 0.5 g do combustvel gasoso de composio mdia C8H18, em cada cilindro, por segundo de operao. Consideraes: o ciclo termodinmico do motor compreende o funcionamento em 4 tempos: admisso, compresso, combusto e exausto (escape); o motor executa 10 ciclos por segundo, ou seja, a mistura de ar e combustvel enche os cilindros e depois comprimida 10 vezes por segundo; a mistura ar e combustvel introduzida temperatura de 100 C, at que a presso seja de 1atm em cada cilindro; 20,0% da quantidade de combustvel sofre combusto incompleta, sendo convertida em CO(g); 80,0% da quantidade de combustvel sofre combusto completa, sendo convertida em CO2(g); a mistura de ar e combustvel comporta-se como gs ideal; as capacidades calorficas molares so independentes da temperatura; e as entalpias de formao a 25 C. Determine: a) a vazo da entrada de ar no motor, em m3/s; e b) a composio percentual molar dos produtos e a temperatura de combusto, em K.

(IME - 2021/2022 - 2 fase) Na figura abaixo, apresenta-se um conjunto cilindro-pisto, onde o peso do pisto desprezvel, em que ocorre a seguinte reao do xido de nquel (II) temperatura constante: Para a manuteno da temperatura constante at a situao de equilbrio, devem ser retirados do meio reacional 16,10 kJ de energia por mol de xido de nquel reagido, na forma de calor. Sabe-se que a constante de equilbrio para a reao e que, na temperatura de reao, as entropias padro so: ; ; ; e . Com base nas informaes fornecidas e considerando que os gases se comportam idealmente, determine a temperatura na qual a reao foi conduzida.

(IME - 2021/2022 - 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.

(IME - 2021/2022 - 1 fase) Considere a seguinte reao em equilbrio: 2SO2(g) + O2(g)2SO2(g) Dados: R = 8,3 J. (K.mol)-1; In 1,6 = 0,47; e In 10 = 2,3. Sabe-se que a constante de equilbrio dessa reao 4,0.1024, a 27 C e 2,5.1010, a 227 C. Qual a variao de entalpia padro da reao, em kJ.mol-1, considerando que ela seja constante nessa faixa de temperatura?

(IME - 2021/2022 - 1 fase) Uma reao entre dois lquidos A e B produz dois compostos gasosos C e D, de acordo com a estequiometria A + B C + D. Se conduzida a presso e temperatura constantes, pode-se afirmar que:

(IME - 2021/2022 - 1 fase) Na desidratao a alta temperatura de uma mistura reacional composta pelos cidos frmico, actico e propinico, qual a quantidade mxima de diferentes anidridos que poder ser obtidos?

(IME - 2021/2022 - 1 fase) O grfico qualitativo abaixo ilustra a relao da energia livre de Gibbs molar (Gm) de uma substncia pura com a temperatura (T) em seus estados slido, lquido e gasoso. Considere as afirmativas abaixo: I. As trs retas so decrescentes, pois a expresso Gm= Hm- TSm representada por uma reta com inclinao definida pelo termo (-Sm). II. As retas 1, 2 e 3 representam a substncia nos estados slido, lquido e gasoso, respectivamente. III. A temperatura Taindica o ponto de fuso da substncia nas condies em que o grfico foi obtido. IV. Em temperaturas mais altas do que Tb, a fase 1 da substncia a mais estvel. Assinale as alternativas que so verdadeiras.

(IME - 2021/2022 - 1 fase) Assinale a afirmativa correta sobre as propriedades e caractersticas dos polmeros.