Questões de Química - ITA 2023 | Gabarito e resoluções

(ITA - 2023 - 2 FASE) Considere dois lquidos volteis, A e B, que so completamente miscveis entre si e que formam uma soluo ideal em toda a amplitude de concentraes. Esses lquidos so adicionados a um tanque fechado, inicialmente sob vcuo, e mantido em temperatura constante (T), na proporo molar 1:1. Considere que a mistura causa um abaixamento na presso de vapor do lquido A igual a 40 Torr e que a presso de vapor do lquido B puro igual a 20 Torr. Determine os valores numricos: a)da presso de vapor do lquido A puro na temperatura T; b)da presso de vapor da soluo, depois de atingido o equilbrio do sistema; c)da composio molar da fase vapor em equilbrio com a fase lquida presente no tanque.

(ITA - 2023 - 2 FASE) O cido frmico pode ser obtido por meio de uma reao de duas etapas. Na primeira etapa, em temperatura de 200 C e presso de 10 atm, monxido de carbono e hidrxido de sdio reagem. Na segunda, o produto dessa primeira etapa reage com cido sulfrico, formando-se o cido frmico. Sobre esse processo, apresente: a)a frmula estrutural do produto gerado na primeira etapa; b)a equao qumica balanceada da primeira etapa; c)a equao qumica balanceada da segunda etapa.

(ITA - 2023 - 2 FASE) Um determinado sistema consiste em dois slidos, A e B, cada qual com uma quantidade igual a 1 mol. Considere que os slidos esto fisicamente separados, mas em contato trmico por meio de uma parede condutora de calor, a qual garante que estejam em equilbrio trmico em todos os instantes. A temperatura inicial desse sistema igual a 10 C. O sistema aquecido at atingir a temperatura de 20 C. A temperatura de fuso de A igual a 0 C e a de B igual a 10 C. Considere ainda os dados a seguir. I.Variao de entalpia de fuso, de A, , e de B, ; II.Capacidade calorfica molar sob presso constante, de A slido, , e de B slido, ; III.Capacidade calorfica molar sob presso constante, de A lquido, , e de B lquido, . Desenhe um grfico da temperatura do sistema, em C, em funo da quantidade de calor fornecida, em kJ, indicando o fenmeno fsico e o valor numrico da quantidade de calor fornecida em cada etapa do processo de aquecimento, at a temperatura final ser atingida.

(ITA - 2023 - 2 FASE) Duas solues aquosas, contendo os ctions genricos, A+ e B+, so preparadas com as concentraes iniciais descritas a seguir. Soluo 1: e . Soluo 2: e . A cada uma dessas solues so adicionadas quantidades progressivas de um nion C , sem variao significativa do volume das solues. Considere que os produtos de solubilidade dos slidos AC(s) e BC(s) so iguais a e , respectivamente. Com base nessas informaes, determine o que se pede para a soluo 1 e para a soluo 2. a) Qual slido ser formado primeiro com a adio progressiva de a cada uma das solues? Justifique a sua resposta. b) Conforme progressivamente adicionado, o segundo slido comea a se formar. Nesse momento, qual a concentrao em soluo do ction desse primeiro slido precipitado em cada soluo?

(ITA - 2023 - 2 FASE) Uma amostra de 5,480 g de uma mistura de xido e carbonato de um mesmo metal (com um estado de oxidao igual a +2 nesses compostos) completamente dissolvida em excesso de cido clordrico. Nesse processo, 0,448 L (condies normais) de gs so liberados. Com base nessas informaes, determine os valores numricos a) da composio da mistura, em fraes mssicas, se a quantidade em mol de carbonato na mistura duas vezes maior do que a quantidade do xido; b) da concentrao molar do sal formado na soluo resultante, se o volume final da dissoluo igual a 200 mL.

(ITA - 2023 - 2 FASE) Suponha que, em medies experimentais realizadas no espao sideral, foi descoberto um sistema formado de gs hidrognio atmico excitado. A energia desse hidrognio excitado igual a 0,34 meV, fazendo com que o sistema emita um espectro de ondas eletromagnticas de forma aparentemente contnua. Considere o modelo do tomo proposto por Bohr para descrever esse sistema. Considere, ainda, que a energia do tomo de hidrognio no estado fundamental 13,6 eV e que o raio do tomo de hidrognio no estado fundamental igual a 53 pm. Acerca desse sistema, determine o que se pede a seguir. a) Qual o nvel de energia no qual os tomos de hidrognio excitados se encontram? b) Qual o raio da rbita do eltron ao redor do prton nesses tomos de hidrognio? c) Qual a razo entre a velocidade do eltron do tomo de hidrognio no estado fundamental e no estado excitado?

(ITA - 2023 - 2 FASE) A primeira determinao experimental do tamanho de um ncleo foi feita a partir dos resultados do espalhamento de Rutherford de partculas . Os resultados evidenciaram uma dependncia entre o raio nuclear (R) e o nmero de massa (A), atravs da relao: , em que uma constante. Com base nessas informaes, calcule o valor numrico: a) da densidade nuclear para o , considerando que o raio para ; b) da razo entre os raios nucleares do istopo de magnsio e do istopo de smio ; c) da densidade nuclear para o seabrgio , comparando-a com o valor da densidade nuclear do obtida no item (a) acima.

(ITA - 2023 - 2 FASE) O mtodo de obteno de magnsio metlico consiste nas seguintes etapas: I. Uma amostra de carbonato de clcio slido aquecida a altas temperaturas, formando um produto slido A e um gasoso B. II. Em seguida, o slido A tratado com gua do mar, formando-se um hidrxido pouco solvel que se ioniza formando os produtos C e D. III. Os nions D reagem com ctions da gua do mar. O resultado um precipitado E. IV. O composto E separado por filtrao e dissolvido por meio da adio de uma soluo aquosa de cido clordrico. V. A seguir, o solvente da soluo evaporado, obtendo-se o sal inico F seco. VI. Finalmente, o sal F submetido a uma eletrlise gnea. Determine o que se pede. a) Apresente as equaes qumicas balanceadas que representam as reaes, identificando os produtos A, B, C, D, E e F formados. b) Em relao eletrlise gnea, mostre as semi-equaes que representam as semi-reaes que ocorreram no anodo e no catodo, assim como a reao global.

(ITA - 2023 - 2 FASE) Apresente os compostos orgnicos formados a partir das reaes do etanoato de metila com os seguintes reagentes: I. soluo aquosa de cido clordrico. II. soluo aquosa de hidrxido de sdio. III. amnia gasosa. IV. dissolvido em dietil ter, seguido da adio de uma soluo aquosa cida.

(ITA - 2023 - 2 FASE) Considere o composto de frmula . Apresente: a) os seis ismeros estruturais e geomtricos; b) a frmula estrutural dos produtos dibromados formados nas reaes de cada um desses seis ismeros com . Considere que as condies das reaes so adequadas para que ocorram de forma completa e produtos dibromados sejam gerados.

(ITA - 2023 - 1 FASE) Em uma titulao, 100 mL de uma soluo de um cido monoprtico fraco, cuja constante de ionizao igual a 109, so neutralizados com 25 mL de uma soluo 0,5 mol L1 de hidrxido de sdio. Assinale a opo que apresenta o pH no ponto de equivalncia da titulao.

(ITA - 2023 - 1 FASE) Sabe-se que a constante de velocidade (k) de uma reao funo da temperatura (T) conforme a Lei de Arrhenius: em que A o fator de frequncia e Ea a energia de ativao. Em um estudo cintico, observou-se que a velocidade de uma determinada reao aumenta 1000 vezes quando a temperatura do meio reacional aumenta de 400 K para 500 K, permanecendo constantes todos os demais parmetros iniciais. Assinale a opo que apresenta a energia de ativao desta reao, em kcal mol1, considerando que A e Ea no dependem da temperatura.

(ITA - 2023 - 1 FASE) Considere as seguintes afirmaes relacionadas a tomos e ons atmicos no estado gasoso: I. A afinidade eletrnica do tomo de oxignio maior do que a do nion O. II. A energia de ionizao do tomo de oxignio maior do que a do nion O2. III. O raio atmico do tomo de oxignio maior do que o do nion O. IV. O tomo de oxignio tem maior afinidade eletrnica e menor energia de ionizao do que o tomo de nitrognio. Das afirmaes I a IV, acima destacadas, so CORRETAS

(ITA - 2023 - 1 FASE) Considere que as curvas (I) e (II) representam uma mesma reao qumica em fase gasosa, mas em diferentes condies. Sabendo que Ea a energia de ativao, CORRETO afirmar que

(ITA - 2023 - 1 FASE) Considere os seguintes compostos: Qual(is) dos compostos acima forma(m) comumente polmeros de condensao?