Questões de Química - IME 2022 | Gabarito e resoluções

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Periodica dos Elementos Qumicos: O calcrio uma rocha de origem sedimentar constituda predominantemente por carbonato de clcio. Uma tcnica que pode ser utilizada para determinar o teor de carbonato de clcio em uma amostra de calcrio a volumtria, a qual consiste na determinao da concentrao de umasoluo A por meio do gasto de uma soluo B de concentrao conhecida, ocorrendo uma reaoqumica entre A e B. Uma amostra de 1,0 g de calcrio foi dissolvida utilizando-se 25,0 mL de uma soluo de cido clordrico com concentrao de 1,0 mol/L. Na sequncia, utilizou-se uma soluo de hidrxido de sdio com concentrao de 0,5 mol/L para neutralizar o excesso de cido, consumindo-se 17,2 mL da soluo. Considerando que apenas o carbonato de clcio presente na amostra de calcrio reage com o cido clordrico, determine: a)as equaes balanceadas das reaes envolvidas no processo; b)a porcentagem mssica de carbonato de clcio presente na amostra de calcrio.

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Periodica dos Elementos Qumicos: Uma amostra de 46,8 g de poliestireno foi dissolvida em quantidade suficiente de benzeno para produzir 1,0 L de soluo. A presso osmtica dessa soluo foi medida a 300 K e o valor encontrado foi de . Calcule o nmero mdio de unidades monomricas na cadeia polimrica desta amostra de poliestireno.

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Periodica dos Elementos Qumicos: O but-2-enal (aldedo crotnico ou crotonaldedo) um lquido lacrimognio usado como precursor de diversos produtos qumicos, tais como a vitamina E, o cido srbico e alguns compostos pirimidnicos. Apresente uma rota qumica para sintetizar o but-2-enal a partir do carbeto de clcio.

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Peridica dos Elementos Qumicos: Uma soluo de com concentrao contm, como traador, o radioistopo , cujo tempo de meia vida e igual a 88 dias. Uma amostra de 10 mL dessa soluo produz contagens por minuto em um detector de radiao. Um volume igual de soluode com concentrao e adicionado soluo de , ocasionando precipitacao de . Calcule o nmero de contagens por minuto para uma alquota de 10 mL retirada da soluo aps a precipitao.

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Peridica dos Elementos Qumicos: Um combustvel formado por uma mistura equimolar de n-propano e 2-metil-propano alimenta a fornalha de uma usina termeltrica, na qual ocorre sua combusto total na presena de ar. Um sensor posicionado na chamindessa fornalha detecta a presena de 3% em mol de oxignio nosgases de exausto. Calcule a razo ar/combustvel, em proporo mssica, para uma alimentaode 1000 mol/s desse combustvel, com a fornalha operando sob essa condio.

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Peridica dos Elementos Qumicos: A glicose tem dois estereoismeros, e ,que se distinguem pela atividade ptica. A forma tem poder rotatrio especfico de 112e a de 18,7. A converso de uma forma para outra se d segundo uma reao de primeira ordem reversvel: Realiza-se, ento, uma experincia, na qual um feixe de luz polarizada atravessa um tubo contendo uma soluo de glicose. Observa-se a modificao do desvio angular do plano de polarizao comomostrado na tabela abaixo: Sabe-se que o desvio angular da luz polarizada e funo linear da converso do estereoismero e que a soma das constantes de reao direta e reversa . Determine: a)a converso especfica no instante ; b)as constantes de velocidade da reao direta e da reao reversa; c)a taxa especfica de reao no instante ; d)a taxa especfica de reao no equilbrio.

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Peridica dos Elementos Qumicos: Considere a energia potencial de ligao. Pode-se imaginar um modelo em que a energia de ligaoentre as espcies seja considerada a prpria energia potencial eletrosttica. a)Esboce, em um nico grfico de energia potencial de ligao versus distncia internuclear, as curvas para uma ligaoqumica interatmica (covalente ou inica) e para uma interao intermolecular. b)Indique o fator crucial que determina a diferena entre as curvas.

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Peridica dos Elementos Qumicos: Uma corrente eltrica constante atravessa duas clulas eletrolticas ligadas em srie, sendo que a primeira contm uma soluo aquosa de sulfato cprico e a segunda produz hidrognio no catodo e oxignio no anodo. Considerando essas informaes e sabendo que o gs hidrognio tem solubilidade desprezvel em gua: a)escreva as semirreaes e a reao global da eletrlise do sulfato cprico em meio aquoso, envolvendo o fluxo de eltrons; b)determine o tempo, em minutos, necessrio para o depsito de 0,254 g de cobre, quando se faz passar uma corrente de 2,0 A na soluo da primeira clula eletroqumica; c)calcule o pH da soluo resultante do borbulhamento do hidrognio gasoso, produzido no catodo da segunda clula, em 200 mL de uma soluoaquosa de NaOH 0,1 mol/L, a 298 K.

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Peridica dos Elementos Qumicos: Seja a reao genrica balanceada: Considere que: as solubilidades das especies qumicas no lquido formado so desprezveis; os gases se comportam idealmente; e as propriedades termodinmicas a 1,0 atm e 30 C so as dadas abaixo. Determine para essa reao: a)a expresso da constante de equilbrio com base nas concentraes ; b)o valor da constante de equilbrio com base nas presses parciais , a 30 C e 1 atm; c)a variao de entalpia a 30 C e 1 atm, estabelecendo se a reaoexotrmica ou endotrmica; d)o valor da constante de equilbrio , a 13 C e 1 atm, com base na equao de Vant Hoff:

(IME 2022/2023 - 2 fase) Considere: Constante universal dos gases ideais: Constante de Faraday = = 1,3108 Composico molar do ar atmosfrico: 79% de N2 e 21% de O2 Tabela Peridica dos Elementos Qumicos: 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 - 2022/2023 - 1 fase)Em uma clula voltaica a energia de Gibbs padro de reao determinada pela expresso: em que um nmero adimensional que representa a quantidade de mols de eltrons transferidos nas semirreaes de oxidao e de reduo combinadas, a constante de Faraday e o potencial-padro da clula. Considere e os potenciais-padro de reduo do ferro e do alumnio, a 298 K, indicados abaixo. Para uma clula voltaica formada pelo contato de dois metais quando uma pea de ferro fixada com parafusos de alumnio, a 298 K, avalie as asseres a seguir. I. O valor numrico de 5. II. Com o passar do tempo, a pea fixada ir cair devido corroso do ferro. III. Com o passar do tempo, a pea fixada ir cair devido corroso do alumnio. IV. A energia de Gibbs padro de reao da clula igual a 706 kJ/mol. V. Na clula voltaica formada, a oxidao do ferro um processo espontneo. Assinale a opo que apresenta APENAS as afirmativas verdadeiras.

(IME - 2022/2023 - 1 fase) Uma mistura gasosa ideal de de oxignio e de acetileno est contida em um vaso fechado de volume invariante, a e . Essa mistura entra em combusto e reage completamente, produzindo e . Depois, deixa-se o meio resfriar por um certo tempo, de forma que os produtos continuam gasosos, e a presso final medida de . correto afirmar que:

(IME - 2022/2023 - 1 fase) Catalisadores so substncias de grande interesse industrial para processos qumicos e biotecnolgicos, pois permitem a obteno de produtos-alvo com maior rapidez. Analise as afirmativas abaixo. I. Na reao opentxido de vandio tem efeito de superfcie, exemplificando uma catlise heterognea. II. Dada a sua caracterstica basicamente proteica e sua menor estabilidade em relao aos catalisadores qumicos tradicionais, as enzimas so totalmente inativadas durante processos bioqumicos, independentemente das condies operacionais implementadas. III. Os catalisadores reduzem a energia de ativao, resultando em aumento da velocidade de reao, sendo regenerados ao final da converso qumica. IV. A ao do catalisador cria um novo caminho reacional que requer menor energia de ativao, alterando o equilbrio da reao. V. Todos os catalisadores conhecidos so compostos inorgnicos, geralmente constitudos por metais de transio. Assinale a opo que apresenta APENAS as afirmativas verdadeiras.

(IME - 2022/2023 - 1 fase) Considere o arcabouo parcial da Tabela Peridica representado abaixo. Seja um sal tal que: I. seu nion monoatmico apresenta a mesma distribuio eletrnica do gs nobre do perodo; II. seu produto de solubilidade (), quantificado em funo da sua solubilidade molar (S), dado por: ; III. o hidrxido de seu ction monoatmico uma base fraca; e IV. seu ction oriundo de um metal com alta densidade. O sal que melhor satisfaz essas caractersticas :

(IME - 2022/2023 - 1 fase) Assinale a opo correta.