Questões de Química - ITA | Gabarito e resoluções

(ITA - 2021 - 2 FASE) Responda s seguintes questes: a) Sabe-se que a primeira afinidade eletrnica do oxignio exotrmica (-141 kJ mol-1) e a segunda altamente endotrmica (+798 kJ mol-1). Justifique a razo pela qual a maioria dos compostos inicos contendo oxignio so encontrados na forma do nion O2-. b) A primeira energia de ionizao para o oxignio (1313,9 kJ mol-1) menor do que a primeira energia de ionizao para o nitrognio (1402,3 kJ mol-1), enquanto um comportamento oposto observado para a segunda energia de ionizao para oxignio (3388,3 kJ mol-1) e nitrognio (2856 kJ mol-1). Justifique esse comportamento. c) A primeira energia de ionizao para o sdio (495,8 kJ mol-1) consideravelmente maior do que a do potssio (418,8 kJ mol-1). Um comportamento semelhante pode ser observado para o magnsio (737,7 kJ mol-1) e para o clcio (589,8 kJ mol-1). No entanto, essa tendncia no observada para os elementos alumnio (577,5 kJ mol-1) e glio (587,8 kJ mol-1). Justifique esse comportamento.

(ITA - 2021 - 2 FASE) Considere a reao de oxirreduo no balanceada de um mol de sulfato de chumbo com cido hipocloroso, a 25 C. 1 PbSO4(s)+ HOCl(aq) Cl2(g)+ PbO2(s)+ HSO-4(aq)+ H+(aq) Para esta reao, a variao de entalpia padro Hr= +19,9 kJ. Sabe-se que o potencial de eletrodo padro da espcie que sofre oxidao +1,63 V e o da espcie que sofre reduo +1,61 V. a) Escreva as semirreaes, a reao global balanceada e o potencial padro da reao global. b) Determine a variao de energia interna da reao (Ur), considerando comportamento ideal dasespcies. c) Justifique termodinamicamente a diferena entre os valores deHreUrpara a reao acima.

(ITA - 2021 - 2 FASE) O polietileno um polmero largamente utilizado deviso s suas caractersticas estruturais e s suas propriedades. Dependendo das condies reacionais e do sistema cataltico empregado na polimerizao, diferentes tipos de polietileno podem ser produzidos. Dois dos principais tipos de polietileno so: polietileno de baixa densidade (PEBD) e polietileno de alta densidade (PEAD), ilustrados abaixo: a) Escreva a frmula estrutural do monmeno do polietileno e tambm do produto de polimerizao com trs unidades repetitivas do monmero. Qual o nome dessa reao de polimerizao? b) Como a linearidade da cadeira do polmero afeta sua rigidez? Pelo critrio de linearidade, qual dos dois polmeros (PEBD ou PEAD) seria mais rgido? c) Como a cristalinidade de um polmero afeta sua transparncia/opacidade? Pelo crtrio da cristalinidade, qual dos dois polmeros (PEBD ou PEAD) teria maior transparncia?

(ITA - 2021 - 2 FASE) Considere o composto 2,4-pentanodiona. a) Escreva, utilizando frmulas estruturais, a equao qumica que representa o equilbrio tautomrico deste composto com a sua forma enlica. b) Desenhe as estruturas de ressonncia da forma enlica do item a). c) Explique por que a 2,4-pentanodiona um composto cido.

(ITA - 2021- 1aFase) Considerando substncias comparadas nas mesmas condies de presso e temperatura, assinale a opo que apresenta a afirmao ERRADA sobre interaes intermoleculares na fase lquida.

(ITA - 2021 - 1 Fase) Sejam dadas as reaes no equilbrio envolvidas nos processos de carga e descarga de uma bateria chumbo-cido e seus respectivos potenciais padro de eletrodoversusEPH (E) ou constantes de dissociao cidas (Ka), todos a 25 C Semirreaes principais: E(V) i. PbSO4(s) + 2e-⇌ Pb(s) + SO42-(aq) -0,36 ii.PbSO4(s) + H+(aq) + 2e-⇌ Pb(s) + HSO4-(aq) -0,30 iii. PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3H+(aq) + 2e-⇌ PbSO4(s) + H2O(l) 1,63 iv.PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e-⇌ PbSO4(s) + 2H2O(l) 1,69 Semirreaes secundrias: v. 2H+(aq) + 2e-⇌ H2(g) 0,00 vi. O2(g)+ 4H+(aq) + 4e-⇌ 2H2O(l) 1,23 Reaes de equilbrio cido-base: Ka vii. H2SO4(aq)⇌ H+(aq)+ HSO4-(aq) grande viii. HSO4-(aq)⇌H+(aq)+ SO42-(aq) 1x10-2 Sabe-se que a bateria converte Pbe PbO2em PbSO4na descarga e que, em condies normais o pH da soluo eletroltica menor que 1. A respeito dessa bateria, foram feitas as seguintes afirmaes: I. Em condies normais, durante a descarga, a semirreao principal que ocorre no nodo aie, no ctodo, aiv. II. Em condies normais, o pontencial da bateria no equilbrio pode ser representado por E = 1,93 - 0,06pH + 0,06log[HSO4-]. III. Em condies padro, a eletrlise da gua sempre acontece. IV. Em pH ~ 2, os pontenciais das semirreaes secundrias igualam-se aos potenciais das semirreaes principais do nodo e do ctodo, respectivamente, portanto a eletrlise da gua no ocorre quando o eletrlito tem pH 2. Considerando apenas argumentos baseados no equilbrio termodinmico a 25C, est ERRADA(S) apenas a(s) afirmao(es) Dados: Constante de Faraday (F): 9,65 104 Cmol1 = 9,65 104 Asmol1 = 9,65 104 JV1mol1 Constante dos gases(R):8,21 102 atmLK1 mol1 = 8,31 JK1mol1 = 1,98 calK1mol1

(ITA - 2021 - 1 Fase) Considere as seguintes proposies a respeito da qumica de compostos de carbono: I.Penteno e ciclopentano no so ismeros estruturais, enquanto butano e ciclobutano so. II.Cloroeteno pode sofrer polimerizao por adio, enquanto o tetrafluoretano no. III.2-Bromopropano opticamente ativo, enquanto 1,2-dicloropentano no . IV.Sob exposio luz, a reao entre cloro e metano ocorre por substituio. Por outro lado, na ausncia de luz, a reao entre bromo e eteno ocorre por adio. V.A desidratao intramolecular de lcoois orgnicos forma alcenos. Das afirmaes acima, est(o) CORRETA(S) apenas

(ITA - 2021- 1aFase) Considere a reao genrica A + 2BC, cuja lei de velocidade dada por v = k[A][B]. Em um estudo cintico, foram obtidas as velocidades da reao em cinco experimentos distintos, em que as concentraes das espcies A e B variaram conforme a tabela abaixo. Com base nesses experimentos, assinale a opo que apresenta os valore correto de, , k,X e Y, respectivamente.

(ITA - 2021- 1aFase) Considere as seguintes proposies sobre ligaes qumicas: I.O comprimento de ligao e a energia de ligao so influenciados pela multiplicidade da ligao, pela ressonncia e pelo raio atmico. II.Cargas formais consideram ligaes qumicas perfeitamente covalentes ao assumir que os eltrons so igualmente compartilhados. III.O poder de polarizao de um ction maior quanto maiores forem o seu volume e a sua carga. A interao destes ction com um nion altamente polarizvel tende a apresentar um maior carter covalente. IV.Na ressonncia h uma diminuio da energia em funo da contribuio de estruturas que possuem a mesma geometria, porm com diferentes arranjos dos eltrons. Das afirmaes acima, est(o) ERRADA(S) apenas.

(ITA - 2021 - 1 FASE) Sabe-se que a condutividade molarde uma soluo inica dada pela razo entre a condutividade dessa soluoe sua concentrao molar. Considere solues diludas de CaCl2, NaCl e KCl com iguais concentraes em massa, para as quais so observadas as seguintes razes entre condutividade molar e entre massas molares: Com base nessas informaes, assinale a opo CORRETA entre as condutividades das solues.

(ITA - 2021) A Anlise Termogravimtrica (TGA) uma tcnica empregada para avaliar o comportamento trmico de amostras mensurando a variao da massa. A figura mostra a curva de TGA tpica para o oxalato de clcio monohidratado, submetido a uma taxa constante de aquecimento, sob fluxo de um gs inerte. Com base nessa figura e sabendo que a massa inicial corresponde a 100%, ERRADO afirmar que

(ITA - 2021) Considere as seguintes proposies sobre processos termodinmicos: I.A entropia permanece constante em um sistema fechado que sofre a ao de um processo reversvel. II.A variao de entropia nula dentro do sistema quando ele opera em um ciclo de Carnot. III.O valor absoluto da variao da energia interna de uma gs ideal numa expanso reversvel adiabtica maior que numa expanso reversvel isotrmica. IV.Energia interna uma propriedade cuja variao pode ser medida pelo trabalho adiabtico realizado entre dois estados. Das afirmaes acima, est(o) ERRADA(S) apenas

(ITA - 2021- 1aFase) As fases condensadas da matria so consequncia da ao de foras que atuam entre os tomos, ons e molculas. Com base em seus conhecimentos sobre o tema, considere as proposies abaixo: (1) O ponto de fuso do argnio menor que o do xennio em uma mesma presso. (2) A presso de vapor do dimetilpropano maior que a do pentano. (3) O valor absoluto da energia potencial de interao entra a molcula da gua e o Ca2+ menor do que entre a molcula de gua e o Al3+. (4) O valor absoluto da energia potencial de interao entre a molcula de gua e o Ga3+ maior do que entre a molcula de gua e oAl3+. A soma dos nmeros associados s proposies ERRADAS igual a

(ITA - 2021- 1aFase) Considere as proposies abaixo: (1) A intensidade da luz depende da frequncia ou do comprimento de onda da radiao empregada. (2) Dentre as cores do espectro visvel, a azul a que possui maior intensidade devido ao seu menor comprimento de onda. (3) Dentro do espectro visvel, a luz vermelha a radiao que possui o menor comprimento de onda. (4) O estado do eltron em um tomo completamente definido pelos nmeros qunticos n, l, ml. (5) A configurao eletrnica dos tomos determinada pelo princpio da construo, pelo princpio da excluso de Pauli e pela regra de Hund. (6) Na tabela peridica, os pares de elementos com relao diagonal geralmente exibem propriedades qumicas semelhantes. A soma dos nmeros associados s sentenas ERRADAS igual a

(ITA - 2021- 1aFase) Numa titulao de oxirreduo, 50,00 mL de uma soluo cida de Fe(NO3)2a 0,38 mol.L-1foi titulada com uma soluo padronizada de permanganato de potssio a 4,2 x 10-2mol.L-1, at que a soluo resultante adquirisse leve colorao rsea. Sobre esta titulao, so feitas as seguintes afirmaes: (1) O volume de soluo de permanganato de potssio gasto na titulao foi de 100 mL. (2) O menor coeficiente estequiomtrico inteiro para Fe2+na reao redox balanceada 7. (3) No ponto final, o volume total da soluo ser de 120 mL. (4) Um precipitado slido de cor esverdeada ser observado como produto dessa reao. (5) O nmero total de eltrons envolvidos na reao redox 22 milimols. (6)A razo entre os volumes do titulante e do titulado no ponto final 2,1. A soma dos nmeros associados s afirmaes CORRETAS igual a