Questões de Química - ITA 2020 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2020 - 2 FASE) Para uma reao reversvel de uma etapa , a constante de velocidade para a reao direta de, e a constante de velocidade para a reao inversa , de . A energia de ativao para a reao direta de , e para a reao inversa de. a) Desenhe um diagrama de energia para essa reao, apresentando os valores de (i) ,(ii), e (iii) . b) Discuta o efeito de elevao da temperatura na constante de velocidade direta e inversa c) Calcule a constante de equilbrio e descreva o efeito de elevao de temperatura.

(ITA - 2020 - 2 FASE) Os biodigestores possibilitam o reaproveitamento de detritos convertendo material orgnico em metano, que utilizado como combustvel em sistemas de gerao de energia. Um laticnio utiliza a queima do metano para aquecer 1m3/hde gua, de 25 C a 100 C em uma caldeira que opera a 1 atm. Sabendo-se que 25% do calor produzido no processo perdido e que, nessas condies, a combusto completa do metano produz gua lquida, determine a) a entalpia molar da combusto do metano; b) a taxa de calor necessria para aquecer a gua; c) a vazo do metano, em kg/h, que deve alimentar a caldeira. Dados:

(ITA - 2020 - 2 FASE) A obteno de biodiesel a partir de leos vegetais (triacilgliceris) uma alternativa para a produo de combustveis menos poluentes, sendo possvel catalisar a reao com um cido ou uma base. Escreva a equao qumica balanceada que representa a reao: a) de obteno de triacilglicerol a partir de glicerol e cido graxo com cadeia alqulica representada por . b) de obteno de biodiesel a partir do triacilglicerol obtido em (a) e etanol. c) paralela e indesejada que poderia ocorrer se, na reao descrita em (b), fosse utilizado hidrxido de sdio como catalisador, tendo tambm a presena de gua na reao.

(ITA - 2020 - 2 FASE) Uma barra de zinco foi soldada a um tubo de ferro fundido para proteg-lo contra a corroso, estando ambos enterrados no solo. Sabendo que uma corrente constante de 0,02 A escoa entre os dois, responda: a) Qual a semirreao que ocorre na superfcie da barra de zinco? b) Como a reao descrita em (a) atua para proteger o ferro contra corroso? c) Como se chama esse sistema de proteo contra a corroso? d) Qual deve ser a massa do metal consumida em 10 anos?

(ITA - 2020) A partir do istopoocorrem trs processos sucessivos de decaimento radioativo que levam formao do istopo final. A partir deh emisso de uma partcula beta, produzindo o nucldeo. Este, por sua vez, libera uma partcula beta formando o nucldeo. Onucldeo produzido a partir depor meio de emisso de uma partcula alfa. Escreva as equaes nucleares dessas trs etapas, fornecendo os nmeros de massa atmica dos nucldeos,eem funo dee. Esboce um grfico da quantidade de cada nucldeo em funo do tempo at a produo dee o consumo de todos os demais nucldeos. Considere que a constante de velocidade a mesma em todas as etapas.

(ITA - 2020 - 2 FASE) A reao de isomerizao do cis - 2 - buteno para formar o ismero trans - 2 - buteno, que mais estvel por 4 kJ/mol, ocorre em fase gasosa em uma nica etapa com energia de ativao de 264 kJ/mol. Essa reao ocorre de forma muito mais rpida quando assistida por iodo molecular em fase gasosa como catalisador. A lei da velocidade da reao catalisada dada por: Omecanismo proposto para a reao catalisada baseado em cinco etapas: I.As molculas de iodo se dissociam para formar tomos de iodo com energia de dissociao igual a 75 kJ/mol II.Um dos tomos de iodo adicionado a um dos tomos de carbono que tem ligao dupla, quebrando essa ligao para formar uma ligao simples C-C. O sistema molecular formado encontra-se a 118 kJ mor acima dos reagentes; III. Uma das extremidades da molcula sofre toro livre em relao outra extremidade. A energia do sistema molecular aps a toro continua a 118 kJ/molacima dos reagentes; IV. O tomo de iodo ligado ao carbono dissocia-se do sistema molecular intermedirio e a ligao dupla formada novamente no ismero trans. Esse processo libera 47 kJ mor de energia; V. Os tomos de iodo se recombinam para formar o iodo molecular, liberando 75 kJ/molde energia. Baseado nessas informaes: a) esboce em uma mesma figura os perfis de energia para a reao de isomerizao do cis-2-buteno com e sem a presena de catalisador. Deixe claro, usando diferentes notaes, os dois perfis e os valores das energias envolvidas; b) escreva as reaes qumicas que ocorrem em cada etapa da reao catalisada para formar a reao global.

(ITA - 2020 - 2 FASE) Considere a conformao estrutural das molculas 1,3-dietilcicloexano, 1,4-dietilcicloexano e 2,3 diclorobutano. Pode-se: a) Desenhe todas as estruturas conformacionais; b) Determine o nmero de centros quirais em cada molcula; c) Identifique todos os pares enantiomricos e os compostos meso, se presentes.

(ITA - 2020 - 2 FASE) Dicromato de potssio, enxofre e gua reagem produzindo hidrxido de potssio, xido de cromo IIIe dixido de enxofre. Para oxidar 96 g de enxofre, so utilizados 50% de dicromato de potssio em excesso. Sabendo que o rendimento da reao de 80%, determine: a) a equao balanceada da reao qumica; b) a massa de dicromato de potssio utilizada; c) a massa de dixido de enxofre produzida.

(ITA - 2020 - 2 FASE) A produo de borracha e espumas comumente realizada pela sntese de poliuretanos. Para tal produo, a polimerizao ocorre a partir de um poliol e um isocianato. a) Apresente a(s)reao(es) qumicas da polimerizao e formao de poliuretano a partir de um diol e um diisocianato. b) A gua, quando presente no meio, gera reao(es) paralela(s) e determinante na produo de espumas. Apresente essa(s) reao(es).

(ITA - 2020 - 2 FASE) Considere a titulao de um cido por meio da adio de uma base. Calcule o pH inicial e o pH no ponto de equivalncia e construa a curva de titulao, ou seja, o grfico do pH em funo da porcentagem de cido neutralizado. Apresente os clculos realizados para os trs casos. Dados eventualmente necessrios:. a) cido forte com uma base forte ; b) cido forte com uma base fraca hipottica ; ; c) cido fraco hipotticocom uma base forte.

(ITA - 2020 - 1 FASE) Considere as afirmaes a seguir: I.O cido tricloroactico um cido mais fraco que o cido propanico. II.O 2,4,6-tricloro-fenol possui um carter cido maior que o 2,4,6-trinitro-fenol. III. Reaes de hidratao de alcinos geram produtos tautomricos. IV. Anis benznicos sofrem reaes de substituio pela interao com reagentes eletrfilos, enquanto haletos orgnicos sofrem substituio pela interao com reagentes nuclefilos. Das afirmaes acima, est(o) CORRETA(S)

(ITA - 2020 - 1 FASE) Considere uma bateria de fluxo de hidrognio gasoso (H2) lquido e bromo lquido (Br2) operando nas condies padro. Durante a descarga, a bateria converte H2e Br2em cido bromdrico (HBr). As reaes de meia clula e os respectivos potenciais-padro de eletrodo, a 298 K, so: Anodo, Catodo, A dissociao da gua pode ser observada pelo efeito da seguinte semi-reao: A formao de complexos inicos de polibrometo ocorre segundo as reaes e suas respectivas constantes de equilbrio: Sejam feitas as seguintes afirmaes a respeito dessa bateria: I. O potencial da clula pode ser aproximado pela equao: Ectodo- Enodo= 1,087 + 0,06 pH. II. O solvente (gua) termodinamicamente estvel somente a pH 2,4. III. Recarregar a bateria com um potencial catdico inferior a 1,229 V garante a estabilidade do solvente. IV. Durante a descarga da bateria, a concentrao do HBr aumenta e podem formar complexos inicos dee . Das afirmaes acima, esto CORRETAS:

(ITA - 2020 - 1 FASE) A amnia, uma das principais matrias-primas da indstria de fertilizantes, produzida em escala industrial pelo processo conhecido como Haber-Bosch. Neste, uma reao entre H2(g) e N2(g) catalisada com ferro em um reator mantido a 200 atm e 450 C. Sobre essa reao exotrmica, sejam feitas as seguintes proposies: I. O aumento da presso no reator, mediante adio de um gs inerte, aumenta o rendimento do processo. II. O uso de um catalisador mais efetivo aumenta o rendimento do processo. III. Uma vez atingido o equilbrio, no ocorrem mais colises efetivas entre molculas de H2(g) e N2(g). IV. Considerando que ainda exista superao da energia de ativao, a reduo da temperatura no reator diminui a velocidade da reao, mas favorece a formao de amnia. Assinale a opo que apresenta a(s) afirmao(es) CORRETA(S) sobre a reao de formao da amnia.

(ITA - 2020 - 1 FASE) A chama de uma vela o exemplo mais comum de chama difusiva, na qual o oxignio difunde-se em direo parafina. Essa parafina pode apresentar diferentes tamanhos de cadeia carbnica. Com essas informaes, considere as seguintes proposies: I.A parafina da vela constituda por molculas de frmula molecular CxHy, em que II.A combusto da parafina na vela tem como principais produtos: negro de fumo, monxido de carbono, dixido de carbono e gua. III. A cor amarela da parte superior da chama indica um processo de combusto que depende da difuso do oxignio presente no ar. IV. Na regio inferior da chama h colorao levemente azulada por conta da maior quantidade de oxignio difundido pelas zonas de recirculao. Das afirmaes acima, est(o) CORRETA(S)

(ITA - 2020 - 1 FASE)[Adaptada] O tiocianato de cobre um condutor slido do tipo p com aplicaes optoeletrnicas e fotovoltaicas, como clulas solares. O CuSCN reage com o iodato de potssio na presena de cido clordrico para formar sulfato de cobre, cido ciandrico, cloreto de potssio e monocloreto de iodo. O valor da soma dos menores coeficientes estequiomtricos inteiros da reao lquida igual a