Questões de Química - ITA 2009 | Gabarito e resoluções

[ITA - 1 FASE -2009] Uma soluo aquosa de um cido fraco monoprtico mantida temperatura de 25C. Na condio de equilbrio, este cido est 2,0% dissociado. Assinale a opo CORRETA que apresenta, respectivamente, os valores numricos do pH e da concentrao molar (expressa em mol L-1) do on hidroxila nesta soluo aquosa. Dados: pKa (25 C) = 4,0; log 5 = 0,7.

[ITA - 1 FASE -2009] Foi observada a reao entre um composto X e uma soluo aquosa de permanganato de potssio, a quente, ocorrendo o aumento do pH da soluo e a formao de um composto Y slido. Aps a separao do composto Y e a neutralizao da soluo resultante, verificou-se a formao de um composto Z pouco solvel em gua. Assinale a opo que melhor representa o grupo funcional do composto orgnico X.

[ITA - 1 FASE -2009] Nos grficos abaixo, cada eixo representa uma propriedade termodinmica de um gs que se comporta idealmente. Com relao a estes grficos, CORRETO afirmar que

[ITA - 1 FASE -2009] A 20C, a presso de vapor da gua em equilbrio com uma soluo aquosa de acar igual a 16,34 mmHg. Sabendo que a 20C a presso de vapor da gua pura igual a 17,54 mmHg, assinale a opo com a concentrao CORRETA da soluo aquosa de acar.

(ITA -2009) Um elemento galvnico constitudo pelos eletrodos abaixo especificados, ligados por uma ponte salina e conectados a um voltmetro de alta impedncia. Eletrodo I: fio de platina em contato com 500 mL de soluo aquosa 0,010 moI L-1 de hidrxido de potssio; Eletrodo II: fio de platina em contato com 180 mL de soluo aquosa 0,225 moI L-1 de cido perclrico adicionado a 320 mL de soluo aquosa 0,125 moI L-1 de hidrxido de sdio. Admite-se que a temperatura desse sistema eletroqumico mantida constante e igual a 25C e que a presso parcial do oxignio gasoso dissolvido igual a 1 atm. Assinale a opo CORRETA com o valor calculado na escala do eletrodo padro de hidrognio (EPH) da fora eletromotriz, em volt, desse elemento galvnico. Dados: (EPH); (EPH)

(ITA - 2009- 2 fase) Escreva a equao qumica balanceada da combusto completa do iso-octano com o ar atmosfrico. Considere que o ar seco e composto por 21% de oxignio gasoso e 79% de nitrognio gasoso.

(ITA - 2009- 2 fase) So fornecidas as seguintes informaes relativas aos cinco compostos amnicos: A, B, C, D e E. Os compostos A e B so muito solveis em gua, enquanto que os compostos C, D, e E so pouco solveis. Os valores das constantes de basicidade dos compostos A, B, C, D e E so, respectivamente, 1,0 10-3; 4,5 10-4; 2,6 x 10-10; 3,0 10-12e 6,0 10-15. Atribua corretamente os dados experimentais apresentados aos seguintes compostos: 2-nitroanilina, 2-metilanilina, 2-bromoanilina, metilamina e dietilamina. Justifique a sua resposta.

(ITA - 2009- 2 fase) A 25 C, realizam-se estes dois experimentos (Exp I e Exp II) de titulao cido-base medindo-se o pH da soluo aquosa em funo do volume da base adicionada: Exp I:Titulao de 50 mL de cido clordrico 0,10 mol L-1com hidrxido de sdio 0,10 mol L-1. Exp II: titulao de 50 mL de cido actico 0,10 mol L-1 com hidrxido de sdio 0,10 molL-1. a) Esboce em um mesmo grfico (pH versus volume de hidrxido de sdio) a curva que representa a titulao do Exp I e a curva que representa a titulao do Exp II. Deixe claro no grfico os valores aproximados do pH nos pontos de equivalncia. b) O volume da base correspondente ao ponto de equivalncia de uma titulao cido-base pode ser determinado experimentalmente observando-se o ponto de viragem de um indicador. Em laboratrio, dispem-se das solues aquosas do cido e da base devidamente preparados nas concentraes propostas, de indicador, de gua destilada e dos seguintes instrumentos: balo volumtrico, bico de Bunsen, bureta, cronmetro, dessecador, erlenmeyer, funil, kitassato, pipeta volumtrica, termmetro e tubo de ensaio. Desses instrumentos, cite os trs mais adequados para a realizao desse experimento.

(ITA - 2009- 2 fase) Um elemento galvnico constitudo por uma placa de ferro e por uma placa de estanho, de mesmas dimenses, imersas em uma soluo aquosa 0,10 mol L-1de cido ctrico. Considere que esta soluo:contm ons ferrosos e estanosos; ajustada para pH = 2; isenta de oxignio; e mantida nas condies ambientes. Sabendo-se que o nion citrato reage quimicamente com o ction Sn2+(aq), diminuindo o valor do potencial de eletrodo do estanho, determine o valor numrico da relao entre as concentraes dos ctions Sn2+(aq)e Fe2+(aq)([Sn2+] / [Fe2+])a partir do qual o estanho passa a se comportar como o anodo do par galvnico. Dados: Potenciais de eletrodo em relao ao eletrodo padro de hidrognio nas condies-padro: EoFe2+/Fe= -0,44 V ;EoSn2+/Sn=-0,14 V

(ITA - 2009- 2 fase) a) Considerando que a presso osmtica da sacarose(C12H22O11)a 25 C igual a 15 atm, calcule a massa de sacarose necessria para preparar 1,0 L de sua soluo aquosa a temperatura ambiente. b) Calcule a temperatura do ponto de congelamento de uma soluo contendo 5,0 g de glicose (C6H12O6)em 25 g de gua. Sabe-se que a constante do ponto de congelamento da gua igual a 1,86 C kg mol-1. c) Determine a frao molar de hidrxido de sdio em uma soluo aquosa contendo 50% em massa desta espcie.

(ITA - 2009- 2 fase) Sabendo que a constante de dissociao do hidrxido de amnio e a do cido ciandrico em gua so, respectivamente, Kb= 1,76 x 10-5(pKb= 4,75)e Ka= 6,20 x 10-10(pKa = 9,21),determine a constante de hidrlise e o valor do pH de uma soluo aquosa 0,1 mol L-1de cianeto de amnio.

(ITA - 2009- 2 fase) Considere duas reaes qumicas (I e II) envolvendo um reagente X. A primeira (I) de primeira ordem em relao a X e tem tempo de meia-vida igual a 50 s. A segunda (II) de segunda ordem em relao a X e tem tempo de meia-vida igual metade da primeira reao. Considere que a concentrao inicial de X nas duas reaes igual a 1,00 mol L-1.Em um grfico de concentrao de X (mol L-1)versus tempo (de 0 at 200 s), em escala, trace as curvas de consumo de X para as duas reaes. Indique com I a curva que representa a reao de primeira ordem e, com II, a que representa a reao de segunda ordem.

(ITA - 2009- 2 fase) Um tanque de estocagem de produtos qumicos foi revestido internamente com nquel puro para resistir ao efeito corrosivo de uma soluo aquosa cida contida em seu interior. Para manter o lquido aquecido, foi acoplado junto ao tanque um conjunto de resistores eltricos alimentados por um gerador de corrente contnua. Entretanto, uma falha no isolamento eltrico do circuito dos resistores promoveu a eletrificao do tanque, ocasionando um fluxo de corrente residual de intensidade suficiente para desencadear o processo de corroso eletroltica do revestimento metlico. Admitindo-se que a superfcie do tanque constituda por uma monocamada de nquel com densidade atmica igual a 1,61 x 1019 tomosm-2e que a rea superficial do tanque exposta soluo cida de 5,0 m2, calcule: a) a massa, expressa em gramas, de tomos de nquel que constituem a monocamada atmica do revestimento metlico. b) o tempo necessrio, expresso em segundos, para que a massa de nquel da monocamada atmica seja consumida no processo de dissoluo andica pela passagem da densidade de corrente de corroso de 7,0 A cm-2

(ITA - 2009- 2 fase) descrita uma seqncia de vrias etapas experimentais com suas respectivas observaes: I. Dissoluo completa de um fio de cobre em gua de bromo em excesso com formao de uma soluo azulada A. II. Evaporao completa da soluo A e formao de um slido marrom B. III. Aquecimento do slido B a 500 C, com formao de um slido branco de CuBr e um gs marrom C. IV. Dissoluo de CuBr em uma soluo aquosa concentrada de cido ntrico, formando uma nova soluo azulada D e liberao de dois gases: C e E. V. Evaporao da soluo azulada D com formao de um slido preto F e liberao de dois gases: E e G. VI. Reao a quente do slido F com hidrognio gasoso e na ausncia de ar, formando um slido avermelhado H e liberando gua. Baseando-se nesta descrio, apresente as frmulas moleculares das substncias B, C, E, F, G e H.

(ITA - 2009- 2 fase) So dadas as seguintes informaes: I. O polietileno estvel at aproximadamente 340 C. Acima de 350 C ele entra em combusto. II. Para reduzir ou retardar a propagao de chama em casos de incndio, so adicionados retardantes de chama formulao dos polmeros. III. O Al(OH)3 pode ser usado como retardante de chama. A aproximadamente 220 C, ele se decompe, segundo a reao 2 Al(OH)3(s)Al2O3(s) + 3 H2O(g), cuja variao de entalpia (H) envolvida igual a 1170 Jg-1. IV. Os trs requisitos de combusto de um polmero so: calor de combusto, combustvel e oxignio. Os retardantes de chama interferem no fornecimento de um ou mais desses requisitos. Se Al(OH)3 for adicionado a polietileno, cite um dos requisitos de combusto que ser influenciado por cada um dos parmetros abaixo quando a temperatura prxima ao polietileno atingir 350 C. Justifique resumidamente sua resposta. a) Formao de Al2O3(s) b) Formao de H2O(g) c) H de decomposio do Al(OH)3