Questões de Química - ITA 2022 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2022 - 2 fase) Considere a seguinte reao qumica hipottica: A velocidade dessa reao igual constante de velocidade multiplicada pelas concentraes da espcie X elevada ao quadrado e da espcie Y. A constante de velocidade obedece a equao de Arrhenius: em querepresenta a energia de ativao e A representa o fator de frequncia. Sabendo-se que a energia de ativao da reao igual aa, concentraes iniciais de X e Y iguais ae Zigual a zero, determine o valor numrico da: a) constante de velocidade da reao inversa, considerando o atingimento do equilbrio quando a concentrao de Z igual a. b) velocidade da reao qumica, considerando o fator de frequncia igual a.

(ITA - 2022 - 2 fase) O mtodo de determinao da quantidade de nitrognio amonical (NHx) em amostras de efluentes baseia-se nas seguintes etapas: (i) alcalinizao da amostra, com excesso de base forte para produo de amnia, (ii) a qual posteriormente destilada e recolhida em uma quantidade conhecida de uma soluo padro de cido brico. Aps reao da amnia com o cido, (iii) o borato formado titulado com uma soluo padro de cido sulfrico, formando sulfato de amnio. Considere que uma amostra de 20,00 mLde efluente com densidade de 1,50 g cm-3foi alcalinizada com excesso de NaOHe que a titulao do borato consumiu 18,00 mLde uma soluo aquosa 0,500 mol L-1em cido sulfrico. Com base nessas informaes: a) escrevas as reaes qumicas balanceadas que representam cada uma das etapas envolvidas nesse mtodo. b) calcule o valor numrico da massa (em g) de sulfato de amnio formado. c) calcule o valor numrio da massa (em g) de nitrognio na amostra. d) calcule o valor numrico do percentual do elemento N na amostra. Dados: massas molares (em g mol-1): H = 1,00 ; B = 10,80 ; N = 14,00 ; O =16,00 ; Na = 23,00 ; S = 32,00 ;

(ITA - 2022 - 2 fase) Um qumico carregou um reator com 20 atmde uma mistura gasosa, constituda de ua substncia Ae de um componente inerte I, em uma proporo molar de A:Iigual a 4:1. A temperatura do reator foi mantida constante e a presso total foi monitorada, o que permitiu determinar a velocidade da reao em funo do tempo, de acordo com os dados da tabela t () 0,89 2,08 3,75 6,25 10,42 18,75 P () 21 22 23 24 25 26 v () 1,96 1,44 1,00 0,64 0,36 0,16 Com base nesses dados e sabendo que a estequiometria da reao 2 A(g) 3 B(g), pede-se: a) O valor numrico da ordem da reao. b) O valor numrico da constante de velocidade com sua unidade de medida. c) A composio no interior do reator no tempo 10,42 minutos em termos das presses parciais (em atm) de cada componente. d) O valor numrico do tempo de meia vida da reao.

(ITA - 2022 - 2 fase) Um novo mtodo parapotabilizao da gua residual em espaonaves emprega ons de prata como agente bactericida. Considere os dados deproduto de solubilidade de alguns sais apresentados na Tabela 1 e o limite mximo permitido de ons nos padres de qualidade da gua potvel disposto na Tabela 2. Tabela 1. Dados de constante de solubilidade Sal AgCl(s) AgBr(s) AgI(s) NaCl(s) 37,3 NaBr(s) 127 NaI(s) 151 HgCl₂ HgBr₂ HgI₂ Tabela 2. Limite mximo permitido nos padres de qualidade da gua potvel. Espcie Mximo nvel permitido () Cloretos 1000 Brometos 4,0 Iodetos 0,018 Pratas 0,090 Sdio 20 Mercrio 0,002 Sabe-se que concentraes de ons de prata acima de dez partes por milho (10 ppb) so suficientes para prevenir o crescimento de bactrias, algas e outros microorganismos. A estratgia do mtodo consiste em assegurar uma concentrao fixa dena gua potvel por meio da saturao da soluo com um sal de prata moderadamente solvel. Com base nessas informaes, responda: a) Dentre os sais de prata apresentados na Tabela 1, indique qual(is) poderia(m) ser empregado(s) no mtodo de potabilizao da gua e calcule a concentrao em ppb dena soluo resultante. b) Dentre os sais de prata que no poderiam ser usados no item (a) e considerando o limite mximo permitido nos padres de qualidade da gua potvel, indique aquele(s) sal(is) que poderia(m) ser empregado(s), juntamente com NaClouHgCl2, para ajustar a concentrao total depara 10,8 ppb. Determine o valor numrico da concentrao final deouem cada situao.

(ITA - 2022 - 2 fase) Na reao conhecida como co que late, uma mistura de xido nitroso e dissulfeto de carbono entra em combusto, gerando um claro azulado e um som parecido com woof ou uulsh. Considerando uma combusto completa e que todo o enxofre gerado se encontra na forma de slido S8: a) escreva a reao qumica balanceada dessa reao. b) determine o valor numrico do volume de gs gerado (em litros) para cada 304 gde dissulfeto de carbono que reagiu de forma estequiomtrica. Considere a presso igual a 105Pae a temperatura de 300 K. c) calcule o valor numrico da massa de enxofre slido (em g) gerado considerando a mesma quantidade de dissulfeto de carbono do item (b). Dados: massas molares (em g.mol-1): C = 12 ; N = 14 ; O = 16 ; S = 32 constante dos gases ideais: R = 8,31 JK1mol1

(ITA - 2022 - 2 fase) Considere os seguintes pares de homopolmeros, representados pelas respectivas frmulas estruturais. Para cada par, indique qual homopolmero ter temperatura de fuso maior, considerando que suas massas molares sejam similares. Justifique a sua resposta.

(ITA - 2022 - 2 fase) Considere as seguintes informaes: I. Primeira energia de ionizao do clcio: II. Segunda energia de ionizao do clcio: III. Afinidade eletrnica do cloro: IV. Entalpia de solubilizao do cloreto de clcio: V. Entalpia de hidratao do on de clcio: VI. Entalpia de hidratao do on de cloro: Com base nessas informaes, responda os itens abaixo: a) Represente, na forma de equaes qumicas, as informaes acima (I - VI) b) Equacione a reao de entalpia de rede do cloreto de clcio a partir das equaes I - VI, conforme a necessidade. c) Calcule o valor numrico da entalpia de rede do cloreto de clcio (em).

(ITA - 2022) Em um reator qumico vazio, mantido a altas temperaturas, injeta-se uma mistura gasosa, com massa molar aparente igual a, constituda de amnia e oxignio puros. Os gases reagem entre si formando xido ntrico e gua no estado gasoso. Ao final do processo, toda a amnia consumida e so formados 20 mol de xido ntrico. A respeito deste processo, pede-se: a) A equao qumica balanceada. b) Os valores numricos das fraes molares de amnia e de oxignio no incio da reao. c) O valor numrico da porcentagem de reagente em excesso. d) Os valores numricos das quantidades (em mols) das espcies qumicas no final da reao.

(ITA - 2022 - 2 fase) A ectilcarbilamina ou isocianeto de etila utilizada como reagente em duas rotas reacionais: (i) Aquecimento a 250C que cela a sua isomerizao funcional com a formao de um composto A, o qual reage com o cloreto de metil magnsio e, posteriormente, forma uma cetonaBpor hidrlise; (ii) Hidrlise em meio cido com a formao de uma amina primriaCe umcompostoD. Com base no enunciado, escreva as reaes qumicas evolvidas nas rotas (i) e (ii). Escreva a estrutura qumica dos compostosA, B, C eD.

(ITA - 2022 - 2 fase) Uma mistura de cloreto de clcio e fluoreto de sdio, de massa igual a 39,0g, foi adicionada gua, sendo observada a formao de um precipitado (Precipitado 1), o qual foi removido por filtrao. Ao sobrenadante, foram adicionados 900mL de uma soluo aquosa 0,5 mol L-1em nitrato de prata, sendo essa quantidade em excesso para garantir a formao de um precipitado (Precipitado 2) que tambm foi removido por filtrao. Posteriormente, foi adicionada a essa nova soluo sobrenadante uma placa polida de zinco metlico. Aps um tempo suficientemente longo, observou-se um aumento de massa dessa placa igual a 3,76g. A partir dessas observaes: a) apresente todas as equaes que representam as reaes qumicas balanceadas envolvidas no processo, identificando cada um dos precipitados. b) calcule o valor numrico do nmero de mols do Precipitado 2. c) calcule o valor numrico das massas de cloreto de clcio e fluoreto de sdio na mistura inicial.

(ITA - 2022 - 1 FASE) Sobre a energia reticular, assinale a alternativa ERRADA.

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere os seguintes pares de substncias lquidas a 25 C: I. gua e metanol. II. Acetona e dissulfeto de carbono. III. Acetona e clorofrmio. IV. n-hexano e n-heptano. V. Metanol e etanol. Assinale a alternativa que apresenta os pares de substncias que formam solues consideradas ideais.

(ITA - 2022 - 1 Fase) O tempo de meia vida do231Pa 3,25x104anos. Assinale a alternativa que apresenta a massa restante (em dg) de uma amostra inicial de 376,15 dg, aps 3,25x105 anos.

(ITA - 2022 - 1 fase) Considere as seguintes afirmaes sobre os aminocidos: l. Os aminocidos so pequenas molculas com propriedades bioqumicas nicas determinadas por seus grupos funcionais. ll. Os aminocidos em pH fisiolgico (~7,4) apresentam os grupamentos amina protonados, enquanto os grupos carboxlicos assumem sua forma de base conjugada. lll. Os aminocidos podem se polimerizar por meio de reaes de adio para formar as ligaes peptdicas (CO-NH). lV. As variaes no comprimento e sequncia de aminocidos de polipeptdeos so caractersticas que contribuem para a diversidade na forma e nas funes biolgicas das protenas. V. Todos os aminocidos obtidos de polipeptdios so opticamente ativos, isto , eles desviam o plano da luz polarizada. Assinale a alternativa que apresenta as afirmaes CORRETAS.

(ITA - 2022 - 1 fase) A ebulioscopia pode ser um mtodo til para a identificao de solutos desconhecidos. Uma soluo foi preparada dissolvendo-se 9g de um soluto desconhecido em 100g de gua, cuja constante ebulioscpica (Ke) igual a 0,5 C.mol.kg-1. Verificou-se que o ponto de ebulio normal da soluo resultante igual a 100,25 C. Com base nesse resultado, assinale a alternativa que apresenta a possvel identidade do soluto utilizado na preparao da soluo.