Questões de Química - IME | Gabarito e resoluções

[IME 2016/2017 - 1 fase] Uma empresa de galvanoplastia produz peas especiais recobertas com zinco. Sabendo que cada pea recebe 7 g de Zn,que utilizada uma corrente eltrica de 0,7 A e que a massa molar do zinco igual a 65 g/mol qual o tempo necessriopara o recobrimento dessa pea especial? (Constante de Faraday: 1F = 96.500 Cmol1)

[IME-2016/2017- 2 fase] D as frmulas estruturais planas dos compostos orgnicos eletronicamente neutros, oriundos do etanal, em cada uma das reaes abaixo: a) oxidao com cido crmico; b) adio de cianeto de hidrognio; c) adio de bissulfito de sdio; d) reduo com boroidreto de sdio; e) reao de Tollens (soluo de nitrato de prata amoniacal).

[IME 2016/2017 - 1 fase] O benzeno sofre acilao de Friedel-Crafts, com AlCl3 a 80oC, produzindo a fenilmetilcetona com rendimento acima de 80%. Para que esta reao ocorra, necessria a presena de um outro reagente. Dois exemplos possveis deste outro reagente so:

[IME-2016/2017- 2 fase] Determine, utilizando as informaes abaixo, as possveis funes qumicas de uma substncia orgnica composta por carbono, hidrognio e oxignio, sabendo que: 1) a massa molar da substncia representada pela expresso 14n + 18; 2) as fraes mssicas de carbono, hidrognio e oxignio so representadas respectivamente pelas expresses: 6n/(7n+9), (n+1)/(7n+9) e 8/(7n+9); 3) n o nmero de tomos de carbono da sua frmula mnima; 4) na substncia, o nmero de mols de oxignio 1/4 (um quarto) do nmero de mols de carbono.

[IME 2016/2017 - 1 fase] A Olimpada deve ser disputada sem o fantasma da fraude qumica, dentro do princpio de que, tanto quanto importante competir, vencer prova de competncia. (Jornal O Globo, 28/05/2016) Considere que um atleta tenha consumido 64 mg de um anabolizante e que, aps 4 dias, o exame antidoping tenha detectado apenas 0,25 mg deste composto. Assumindo que a degradao do anabolizante no organismo segue uma cintica de 1 ordem, assinale a alternativa que apresenta o tempo de meia-vida da substncia no organismo do atleta.

[IME-2016/2017- 2 fase] Um primeiro estudo da cintica da reao SO2(g) + O3(g) SO3(g) + O2(g) foi feito a 250 K, fornecendo os dados da tabela abaixo: [SO2], mol/L [O3], mol/L Taxa, mol/(L.s) 0,25 0,40 0,118 0,25 0,20 0,118 0,75 0,20 1,062 Um segundo estudo foi ento realizado a 400 K, fornecendo: [SO2], mol/L [O3], mol/L Taxa, mol/(L.s) 0,50 0,30 1,425 Com base nesses dados, estime a energia de ativao da referida reao.

[IME 2016/2017 - 1 fase] Assinale a alternativa correta.

[IME 2016/2017 - 1 fase] Considere a reao, em equilbrio, de produo do alvejante gasoso dixido de cloro, que ocorre em um sistema reacional: Cl2(g) + 2 NaClO2(s) ⇄ 2 ClO2(g) + 2 NaCl(s) Nessa situao, assinale a alternativa correta.

[IME-2016/2017- 2 fase] A tcnica de Osmometria de Presso de Vapor (OPV) permite determinar a massa molar de uma substncia desconhecida atravs da quantificao da diferena de temperatura (T) entre uma gota de soluo diluda da substncia desconhecida e uma gota do solvente puro utilizado nesta diluio, em cmara saturada com o mesmo solvente, conforme o dispositivo abaixo. A diferena de temperatura (T) tem relao direta com o abaixamento da presso de vapor (P), conforme a expresso: em que R = constante universal dos gases ideais, T0= temperatura de ebulio do solvente puro, P0= presso de vapor do solvente puro e Hvap = entalpia de vaporizao do solvente puro. Demonstre que, segundo a tcnica de OPV, a massa molar M1de uma substncia desconhecida pode ser quantificada por: em que M0= massa molar do solvente e W1= frao mssica do soluto desconhecido na soluo diluda.

[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.