(19) 3251-1012O ELITE RESOLVE ITA 2012 - QUMICA 1 QUMICA CONSTANTES Constante de Avogadro 23 16,02 10mol= Constante de Faraday (F) 4 1 4 19,65 10C mol 9,65 10A s mol = = =4 1 19,65 10J Vmol = Volume molar de gs ideal=22,4 L (CNTP) Carga elementar 191,602 10C= Constante dos gases (R) 2 1 18,21 10atm L Kmol = =1 1 1 1 1 18,31 J Kmol 1,98 cal Kmol 62,4 mmHg L Kmol = = =Constante gravitacional (g) 29,81 m s= DEFINIES Presso de 1 atm 2760 mmHg 101 325 N m 760 Torr= = =2 21 J 1 N m 1 kg ms= =Condiesnormaisdetemperaturaepresso(CNTP):0Ce760 mmHg Condies ambientes: 25 C e 1 atm Condies-padro: 25 C e 1 atm; concentraodassolues 11 mol L(rigorosamente:atividade unitria das espcies); slido com estrutura cristalina mais estvel nas condies de presso e temperatura em questo. (s)=slido.( ) =lquido.(g)=gs.(aq)=aquoso.(CM)=circuito metlico. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrrias. | | A= concentrao da espcie qumica A em 1mol L MASSAS MOLARES Elemento Qumico Nmero Atmico Massa Molar 1(g mol )H Li C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Mn As Br Ag I Pt Hg 1 3 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 17 19 20 25 33 35 47 53 78 80 1,01 6,94 12,01 14,01 16,00 19,00 22,99 24,30 26,98 28,08 30,97 32,07 35,45 39,10 40,08 54,94 74,92 79,90 107,90 126,90 195,08 200,59 QUESTO 01 Umaamostrade 22 10 xgdeumdeterminadocompostoorgnico dissolvidaem300mLdeguaa25C,resultandonumasoluode pressoosmtica0,027atm.Pode-seafirmar,ento,queocomposto orgnico o (a) a) cido etanico (cido actico) b) 1,2-etanodiol (etileno glicol) c) etanol (lcool etlico) d) metanodiamida (uria) e) tri-fluor-carbono ResoluoAlternativa D Considerandoaspropriedadescoligativas,masespecificamentea osmometria(ouosmoscopia)econsiderandosuasequaes,temos que a presso osmtica de uma soluo dada por: Com: presso osmticamolaridade (mol/L)constante dos gasestemperatura (K)fator de Van't HoffRT iRTiH= H =====MM Substituindo os valores disponveis na equao acima: 30,027 0,082 2981,1 10 /ii x mol L= =MM Mas, sabemos que a molaridade da soluo pode ser calculada por 1 11211Com: massa do soluto 2 10massa molar do soluto (g/mol)volume de soluo 0,3n mV MVm gMV L= == = == =M Dessa forma, o composto em questo deve ter: 23 3 1 11 12 101,1 10 1,1 10 600,3m Mi x i xMV M i = = = Calculandoarelaoparacadaumadaspossibilidadesoferecidas entre as alternativas: a) cido etanico (cido actico); HCH2COOH: 160 g/mol M =Sendo o cido actico um cido fraco, i > 1. Portanto160Mi< b) 1,2-etanodiol (etileno glicol); C2H4(OH)2: 162 g/mol M =Sendoo1,2-etanodiol,umcompostomolecularquenoseionizaou sofre dissociao, teremos i = 1, e 162Mi= c) etanol (lcool etlico); CH3CH2OH: 146 g/mol M =232 101,45 10 /. ( ) 46.0,3m xM M M x mol LMMV L= = =Sendooetanol,umcompostomolecularquenoseionizaousofre dissociao, teremos i = 1 e 146Mi= d) Metanodiamida (uria); (NH2)2CO: 160 g/mol M =Sendo o metanodiamida, um composto molecular que no se ioniza ou sofre dissociao, teremos i = 1 e 160Mi= e) Tri-fluor-carbono; HCF3: 170 g/mol M =Sendootri-fluor-carbono,umcompostomolecularquenoseioniza ou sofre dissociao, teremos i = 1 e 170Mi=Dessa forma, temos que dentre as alternativas oferecidas, a nica que contm um composto que pode estar presente na soluo a alternativa D (metanodiamida ou uria). QUESTO 02 Considere as seguintes afirmaes: I. Aldedos podem ser oxidados a cidos carboxlicos. II. Alcanos reagem com haletos de hidrognio. III. Aminas formam sais quando reagem com cidos. IV. Alcenos reagem com lcoois para formar steres. Das afirmaes acima, est(o) CORRETA(S) apenas a) I. b) I e III. c) II. d) II e IV. e) IV. (19) 3251-1012O ELITE RESOLVE ITA 2012 - QUMICA 2 ResoluoAlternativa B I.Verdadeira.Aoxidaodealdedoslevaaformaodecidos carboxlicos, como ilustra a reao: R CHO[O]R COHO II.Falso.Alcanosnoreagemcomhaletosdehidrognio(HX),pois alcanosapresentambaixareatividade,sofrendoapenasreaes radicalares.Comohaletosdehidrognionoformamradicais,a reao no ocorre.III.Verdadeira.Aminasapresentamumcarterbsico,poiso nitrognio possui um par de eltrons no compartilhado (so bases de Lewis).Dessaforma,elassofremreaocomcidoformandosais, como ilustra a reao: NRR R+ HANHR RRA- IV)Falso.Alcenossofremreaodeadiodelcooisparaformar teres e no esteres, como ilustra a reao: RR RR+ HO RRRRH ORR QUESTO 03 A reao de sulfonao do naftaleno ocorre por substituio eletroflica nas posieso e| do composto orgnico, de acordo com o diagrama de coordenadas de reao a 50C. Com base nesse diagrama, so feitas as seguintes afirmaes: I.A reao de sulfonao do naftalenao endotrmica. II.A posioo do naftaleno mais reativa do que a de| . III.O ismero| mais estvel que o ismeroo . Das afirmaes acima, est(o) CORRETA(S) apenas a) I.b) I e II.c) II.d) II e III.e) III. ResoluoAlternativa D I.FALSA,analisandoogrficoobservamosqueaentalpiados produtosmenorqueaentalpiadosreagentes,com Pr0odutos reagentesH H H A = < ,portantoareaoexotrmica,isto , a reao libera energia. II.VERDADEIRA,observandoogrficoverifica-sequeaenergiade ativaodareaoquandoocorreao substituiomenorquea energiadeativaoquandoocorrea| substituio,deondese conclui que a posioo a mais reativa.III.VERDADEIRA,apartirdogrficoverifica-sequeoprodutoda | substituio,tementalpiamenorqueoprodutodao substituio, por esse motivo o produto|substitudo o mais estvel. QUESTO 04 Assinaleaopoquecorresponde,aproximadamente,aoprodutode solubilidadedo( ) AgCl c emguanascondies-padro,sendo dados: ( ) ( ); 0,799 V Ag aq e Ag c E+ + = , e ( ) ( ) ( ); 0,222 V AgCl c e Ag c Cl aq E + + = , emqueE opotencialdoeletrodoemrelaoaoeletrodopadro de hidrognio nas condies-padro. a) 181 10 . b) 101 10 . c) 51 10 .d) 51 10 . e) 101 10 . ResoluoAlternativa B Consideraremosasseguintesreaesdereduo/oxidao,bem como a reao global: ( )1aqAg e+ ++( ) cAg,( )ored IcEAg( ) ( )1aq cCl AgCl e + +,( ) ( ) ( ) , ,ored IIo o oaq aq c global red I red IIEAg Cl AgCl E E E+ + A = 0,799 0,222 0,577 VoglobalE A = = Paradeterminaroprodutodesolubilidadedo ( ) cAgCl ,precisamos analisar a reao ( ) ( ) ( ) aq aq cAg Cl AgCl+ +no nas condies padro, esimnacondiodeequilbrio.Nessacondio,temosquea diferena de potencial na reao nula. Utilizando a equao de Nersnt, temos:lnoIR TE E Qn FA=A , com E A =potencialemrelaoaoeletrodopadrodehidrognio,nas condies de operao oE A= potencial em relao ao eletrodo padro de hidrognio, nas condies padro R= constante universal dos gases T= temperatura absoluta do sistema n= o nmero de mols de eltrons trocados por mol de reao F= constante de Faraday Q =razoentreasconcentraesdosprodutosedosreagentes nas condies de operao Fazendo0 E A= (paraquehajaoequilbrio),ealterandoabaseda funo logaritmo para base 10, temos: | || |0,0590,05910 0,059 log1010oglobaloglobaloglobaleqeqEeqeqEPSEAg ClAg Clk+ A+ A=A ( ( = = Como0,577 VoglobalE A = , obtemos: 0,5770,05910PSk= 1010PSk~ QUESTO 05 Considere as seguintes misturas (soluto/solvente) na concentrao de 10% em mol de soluto: I.acetona/clorofrmio II.gua/etanol III.gua/metanol IV.benzeno/tolueno V.n-hexano/n-heptano Assinaleaopoqueapresentaa(s)mistura(s)paraa(s)qual(is)a pressodevapordosolventenamisturaaproximadamenteigual suapressodevaporquandopuromultiplicadapelasuarespectiva frao molar. a) Apenas I b) Apenas I, II e III c) Apenas II e III d) Apenas IV e V e) Apenas V ResoluoAlternativa D Apressodevapordosolventenamisturavaiseraproximadamente igualasuapressodevaporquandopuromultiplicadopelafrao molar(leideRaoult;Pm=Pv.X),quandosetratardeumasoluo ideal. (19) 3251-1012O ELITE RESOLVE ITA 2012 - QUMICA 3 Soluesideaissoformadasquandoasmolculasqueformama soluo apresentam: (I) tamanho e forma semelhantes; (II) asforasintermolecularespresentesnasoluosoiguaiss foras intermoleculares presentes nos componentes quando puros. Partindodessadefinio,observamosquenassoluesI,IIeIIIos componentes das solues apresentam tamanhos e formas diferentes entresi,nosendo,portantosoluesideais.Adicionalmente,as solues I e II formam uma mistura azeotrpica. NocasodassoluesIVeV,oscomponentessosimilaresem tamanhoegeometriaeapresentamomesmotipodeforas intermoleculares.Dessaforma,essassoluespodemser consideradas como ideais e obedecem lei de Raoult. QUESTO 06 Considerequeareaohipotticarepresentadapelaequao qumicaX Y Z + ocorra em trs condies diferentes (a, b e c), na mesmatemperatura,pressoecomposiototal(nmerode molculas deX Y + ), a saber: a- O nmero de molculas de X igual ao nmero de molculas de Y. b- O nmero de molculas de X 1/3 do nmero de molculas de Y. c- O nmero de molculas de Y 1/3 do nmero de molculas de X. Baseandonestasinformaes,considerequesejamfeitasas seguintes afirmaes: I. Sealeidevelocidadedareaofor 2[ ] [ ] v k X Y = ,ento c a bv v v < < . II. Sealeidevelocidadedareaofor[ ] [ ] v k X Y = ,ento b c av v v = < . III. Sealeidevelocidadedareaofor[ ] v k X = ,ento 1/ 2( ) 1/ 2( ) 1/ 2( ) c b at t t > > , em que 1/ 2t= tempo de meia-vida. Das afirmaes acima, est(o) CORRETA(S) apenas a) I. b) I e II. c) II. d) II e III. e) III. ResoluoAlternativa B SupondoqueoscompostosX,Yestonoestadogasoso,iremos, primeiramente,caracterizarcadasituao,assumindoquea quantidadedemolculasXY + amesmanastrssituaes, conformeenunciadonaquesto.ChamandoessenmerodeN , temos: Situao (a): 2a aX YNn n = =Situao (b): 4bXNn =e 34bYNn=Situao (c): 34cXNn =e 4cYNn= Baseando-senessascondies,podemosdeterminararelaoentre asvelocidadesparacadapossibilidadedeleidevelocidade. AssumindovolumedereaoigualaVnostrscasos,pelofatodo sistemaestaraumamesmatemperatura,mesmapressoe apresentarquantidadedetotaldemolculas( XY + )igualnastrs situaes, temos: I. Correta. Caso a lei de velocidade seja | | ||2v k X Y = , temos: 223 33 382 2 8 64a aX Yan nN N N Nv k k k kV V V V V V| | | || | | |= = = = || || ||\ . \ .\ . \ . 22333 94 4 64b bX Ybn nN N Nv k k kV V V V V| | | || | | |= = = || || ||\ . \ .\ . \ . 22333 34 4 64c cX Ycn nN N Nv k k kV V V V V| | | || | | |= = = || || ||\ . \ .\ . \ . Dessa forma, 3 3 33 3 33 8 964 64 64c a bN N Nv k v k v kV V V= < = < = . II. Correta Caso a lei de velocidade seja | | ||v k X Y = , temos: 2 22 242 2 4 16a aX Yan nN N N Nv k k k kV V V V V V| | | || | | |= = = = || || ||\ . \ .\ . \ . 223 34 4 16b bX Ybn nN N Nv k k kV V V V V| | | || | | |= = = || || ||\ . \ .\ . \ . 223 34 4 16c cX Ycn nN N Nv k k kV V V V V| | | || | | |= = = || || ||\ . \ .\ . \ . Dessa forma, 2 2 22 2 23 3 416 16 16b a aN N Nv k v k v kV V V= = = < = . III. Correta Casoaleidevelocidadeseja | |v k X = ,temosumareaode primeiraordem,cujotempodemeiavidaindependedaquantidade inicial dos reagentes. Assim, teramos: 1/2( ) 1/2( ) 1/2( ) a b ct t t = = . QUESTO 07 Considere os seguintes potenciais de eletrodo em relao ao eletrodo padro de hidrognio nas condies-padro( ) E : 3 2/0,80M ME V+ + =e 2 0/0,20M ME V+ = . Assinale a opo que apresenta o valor, em V, de 3 0/ M ME+ . a) -0,33 b) -0,13 c) +0,13 d) +0,33 e) +1,00 ResoluoAlternativa C Consideraremos ento as seguintes reaes de reduo, bem como a reao global: 3 223 0123IoIItotal I IIM e M GM e M GM e M G G G+ ++ + + A++ A+ A =A +A Sabendo queG n F E A= A , com: n= o nmero de mols de eltrons trocados por mol de reao F= constante de Faraday E A= potencial em relao ao eletrodo padro de hidrognio Podemos reescrever a equao da variao de energia livre de Gibbs para a reao global: total I IIglobal global I I II III I II IIglobalglobalG G Gn F E nF E n F En E n EEnA =A +A A = A AA + AA = Sabendo que 1mol de eltron 0,82mol de eltron 0,23mol de eltronI III IIglobaln E Vn E Vn= A == A == Chegamos em: ( ) 10,8 2 0,20,133globalE V + A = = (19) 3251-1012O ELITE RESOLVE ITA 2012 - QUMICA 4 QUESTO 08 Considereasseguintesafirmaesarespeitodoshaletosde hidrognio, , HF HCl HBreHI : I. A temperatura de ebulio doHI maior do que as demais. II. exceodoHF ,oshaletosdehidrogniodissociam-se completamente em gua. III.Quandodissolvidosemcidoacticoglacialpuro,todosse comportamcomocidos,conformeaseguinteordemdefora cida:HI HBr HCl HF > > >> . Das afirmaes acima, est(o) CORRETA(S) apenas a) I. b) I e II. c) II. d) II e III. e) III. ResoluoAlternativa E Analisando cada uma das afirmaes acima, temos: I.Incorreta.HFohaletodehidrognioquepossuimaior temperatura de ebulio que os demais, pois apesar de possuir menor massa molar, as suas molculas interagem por ligaes de hidrognio, quesoforasintermolecularesmaisintensasdoqueasqueagem nas molculas dos outros haletos. II.Incorreta.Emboraosoutroshaletosquandoemsoluoaquosa sejam cidos muito fortes, o grau de ionizao no 100%. III. Correta. O cido actico glacial (cido actico puro) um solvente quefuncionarcomoaceptordeprtonsempresenadoshaletos citados (HX), formando cido actico protonado, conforme a equao abaixo: 3 3( ) CH COOH H CH COOH+ ++ Os haletos citados possuem maior facilidade para doar prtons quanto maiorforotomoligadoaohidrognio,poisapolarizabilidade (facilidade de sofrer polarizao) da molcula maior. Nota:Emborasejacomumconsiderarmosadissociaodecidos fortescomocompletaemclculos,essassoaproximaespara simplific-los. No podemos afirmar, no entanto, que estes dissociam-se completamente (100% de dissociao). Desta forma, a afirmativa II est incorreta. QUESTO 09 Considerevolumesiguaisdosgases 3NH , 4CH e 2O nasCNTP. Assinaleaopoqueapresentao(s)gs(es)quesecomporta(m) idealmente. a) Apenas 3NHb) Apenas 4CHc) Apenas 2Od) Apenas 3NHe 4CHe) Apenas 4CHe 2O ResoluoAlternativa E Primeiramente,importantefrisarqueomodelodegasesideais umaaproximaodadaparagasesqueseencontramempresses muitobaixas(pseta0)etemperaturaselevadas.Destaforma,as interaesintermolecularessopraticamentenulas.Portanto,na CNTP no existem gases ideais, e sim gases que se aproximam ou se distanciam da idealidade.Observandoanaturezadasligaesqumicaspresentesemcada molcula,possveldeterminaressacaracterstica.TantoO2quanto CH4 apresentam ligaes apolares e suas interaes intermoleculares sofracas(forasdeLondon).Comoconsequnciadisso,as temperaturasdeliquefaodestescompostossobaixssimas,-181 C e -161 C respectivamente. Ento, considerando a CNTP podemos assumir que ambos apresentam-se mais prximos de um gs ideal. JoNH3umamolculapolar.Portanto,asinteraes intermolecularessomaisexpressivasnessamolculadoquenas anteriores(dipolo-dipoloeligaesdehidrognio)enelaobserva-se uma temperatura de liquefao mais elevada, de -33 C. Desta forma, considerandoascondiesdescritasnoenunciado,pode-seassumir que este gs se afasta de um gs ideal. QUESTO 10 A25C,aforaeletromotrizdaseguinteclulaeletroqumicade 0,45V: -1 -12 2 2( ) | ( ,1atm) | ( mol.L )|| (0,1mol.L ) | ( ) | ( ) | ( ) Pt s Hg H x KCl Hg Cl s Hg Pt s+Sendoopotencialdoeletrododecalomelano- -12 2(0,1mol.L ) | ( ) | ( ) KCl Hg Cl s Hg- nas condies-padro igual a 0,28V e x o valor numrico da concentrao dos onsH+, assinale a opo com o valor aproximado do pH da soluo. a) 1,0 b) 1,4 c) 2,9 d) 5,1 e) 7,5 ResoluoSem Alternativa A questo apresenta um erro em seu enunciado. Opotencialapresentadoparaasemi-clula -12 2(0,1mol.L ) | ( ) | ( ) KCl Hg Cl s Hg ,nascondiespadro,0,28V. Podemos ter duas interpretaes para essa informao: 1interpretao:Seainformaodadaopotencialnascondies padro,teramosaconcentraodecloretodepotssioiguala1 mol/L, e deveramos representar a clula da seguinte forma: -12 2(1mol.L ) | ( ) | ( ) KCl Hg Cl s HgEssainformaorealmenteverdadeira.oeletrododecalomelano apresentaosseguintespotenciaisemrelaoaoeletrodode hidrognio, a 25C (de acordo com a concentrao de cloreto): [KCl]ERED 0,1 M0,33 V 1,0 M0,28 V 3,5 M0,25 V Sol. Saturada0,24 V Dessa forma teramos a seguinte resoluo: Consideraremosasseguintesreaesdereduo/oxidao,bem como a reao global: 2( ) ( )2 2g aqH H e+ ++2/2 2( )2oH HsEHg Cl e++2 2( ) ( )/ ,2 2( ) 2( ) ( ) ( ) ( )2 22 2 2oaqHg Cl Hg Clos g aq aq globalHg Cl EHg Cl H Hg Cl H E +++ + + A 2 2 2/ , /0,28 0 0,28o o oglobalHg Cl Hg Cl H HE E E V +A = = = Opotencialdo sistemaemquestopodeser calculado pela equao de Nersnt: lnoR TE E Qn FA=A , com E A =potencialemrelaoaoeletrodopadrodehidrognio,nas condies de operao oE A= potencial em relao ao eletrodo padro de hidrognio, nas condies padro R= constante universal dos gases T= temperatura absoluta do sistema n= o nmero de mols de eltrons trocados por mol de reao F= constante de Faraday Q= razo entre as concentraes (em mol/L) ou presses parciais (em atm) dos produtos e dos reagentes nas condies de operao Alterandoabasedafunologaritmoparabase10esubstituindoas constantes, temos: | | | |22 20,059log2eq eq oHCl HE Ep +A=A Sabendoqueopotencialnascondiesdetrabalhofoimedidocomo sendoiguala0,45 E V A = equeopotencialnascondiespadro seria0,28oglobalE V A =e tambm que, nas condies de trabalho, | |1 Cl M=e 21Hp atm = , temos: | | | |22 20,0590,45 0,28 log2HCl Hp += (19) 3251-1012O ELITE RESOLVE ITA 2012 - QUMICA 5 | || | | | | |22220,059 0,10,45 0,28 log2 15,76 log0,1 5,76 2 2log log 1,88HH H H++ + += = = = Dessa forma, | |log 1,88 pH H+= = , que no apresentada dentre as alternativas enumeradas na questo. 2interpretao:Seainformaodadaopotencialcoma concentraodecloretodepotssioiguala0,1M(oqueno corresponderealidade,poisopotencialdoeletrododecalomelano para a concentrao de KCl igual 0,1 M igual a 0,33 V), teramos a seguinte situao: A reao global pode ser representada da seguinte forma: 2( ) ( )2 2g aqH H e+ +2, /2 2( )2REDH HsEHg Cl e++2 2( ) ( ), / ,2 2( ) 2( ) ( ) ( ) ( )2 22 2 2aqREDHg Cl Hg Cls g aq aq globalHg Cl EHg Cl H Hg Cl H E +++ + + A Vamos determinar o potencial padro de reduo para cada uma das semi-clulas: - Eletrodo de hidrognio: ( ) 2( )2 2aq gH e H+ +Utilizando a equao de Nersnt, temos: | || || |22 2222 , / , /2 , /, /0,059log20,059 10 log20,059 logH oRED H H REDH HRED H HRED H HpE EHEHE H+ ++++++= = = - Eletrodo de calomelano: 2 2( ) ( ) ( )2 2 2s aqHg Cl e Hg Cl + +Opotencialapresentadojlevariaemconsideraoa concentrao fora do padro (igual a 0,1M) de ( ) aqCl. Dessa forma 2 2, / ,0,28REDHg Cl Hg ClE V = Dessa forma teramos, j nas condies de trabalho: | |( )2 2 2, / , , /0,28 0,059 logglobalRED Hg Cl Hg Cl RED H HE E E H ++A = = Comonascondiesdeuso,foimedidaumadiferenadepotencial igual a 0,45 V, temos: | |( )| |0,45 0,28 0,059 loglog 2,88HH++= = Dessaforma, | |log 2,9 pH H+= = ,queseriaapresentadona alternativa C. Noentanto,valerelembrarque,paraqueessainterpretaoser possvel, deveramos: -Ignorarqueoenunciadoinformaopotencialdoeletrodode calomelano como sendo nas condies padro. -Consideraropotencialinformadonoenunciadocomosendoodo eletrododecalomelanocomconcentraodeKCliguala -10,1mol.L , enquantonarealidade,a25C,opotencialde0,28Vrelativoao eletrodocom| |-11 mol.L KCl = (sendoopotencialdoeletrodocitado igual a 0,33 V. QUESTO 11 Sofeitasasseguintesafirmaesarespeitodosprodutosformados preferencialmenteemeletrodoseletroquimicamenteinertesdurantea eletrlise de sais inorgnicos fundidos ou de solues aquosas de sais inorgnicos: I. Em( )2CaCl h formao de( ) Ca sno catodo. II. Nasoluoaquosade 3 11 10 . x mol L em 2 4Na SO haumento do pH ao redor do anodo. III. Nasoluoaquosa 11 . mol Lem3AgNO hformaode 2( ) Og no anodo. IV. Em( ) NaBrh formao de 2( ) Brno anodo. Das afirmaes acima, est(o) ERRADA(S) apenas a) I e II.b) I e III.c) II.d) III.e) IV. ResoluoAlternativa C Analisando cada uma das afirmaes, temos: I.Correto.AeletrlisegneadeCaCl2(l)(salfundido)implicana reduodoctionCa2+nocatodoenaoxidaodonionCl- anodo. As equaes eletroqumicas envolvidas nos eletrodos so: 2( ) ( )( ) 2( ): 2: 2 2l sl gCtodoCa e Canodo Cl Cl e+ + + II.Incorreto.DuranteaeletrlisedesoluoaquosadeNa2SO4,no ctodo, a gua sofre reduo por possuir maior facilidade de reduo queoonNa+.Nonodo,aguasofreoxidaoporpossuirmaior facilidadeoxidaoqueoonSO42-.Asequaeseletroqumicas envolvidas so: 2 ( ) 2( ) ( )2 ( ) ( ) 2( ): 2 2 2: 2 1/ 2 2aq g aqaq aq gCtodo H O e H OHnodo H O H O e + + + + + Como no nodo h produo de ons H+ ento ocorre uma diminuio do pH em torno deste eletrodo. O sal Na2SO4 nesta eletrlise funciona apenas como um eletrlito. III.Correto.DuranteaeletrlisedesoluoaquosadeAgNO3,no ctodo,oonAg+sofrereduoporpossuirmaiorfacilidadede reduo que a gua (a prata Ag considerada, inclusive, um metal nobre, por sua elevada facilidade de reduo/dificuldade de oxidao). No nodo, a gua sofre oxidao por possuir maior facilidade oxidao que o on NO3-. As equaes eletroqumicas envolvidas so: ( ) ( )2 ( ) ( ) 2( ):: 2 1/ 2 2aq saq aq gCtodo Ag e Agnodo H O H O e+ + + + + IV.Correto.AeletrlisegneadeNaBr(l)(salfundido)implicana reduo do ction Na+ no ctodo e na oxidao do nion Br- no nodo. As equaes eletroqumicas envolvidas nos eletrodos so: ( ) ( )( ) 2( ):: 2 2l ll gCtodoNa e Nanodo Br Br e+ + + NOTA: Esta reao ocorre a temperaturas muito elevadas (o ponto de fuso do NaBr 747C) e, sendo 59C a temperatura de ebulio do bromo, este ir se formar no estado gasoso. Para aceitarmos este item comocorreto,temosqueconsiderarobromoemsuascondies padro, o que imaginamos ter sido a inteno da banca examinadora, entretanto,oenunciadofalhaaosolicitarascondiesdosprodutos formadospreferencialmenteemeletrodoseletroquimicamenteinertes durante[grifonosso]aeletrlisedesaisinorgnicosfundidos.Ora, duranteaeletrliseforma-sebromogasosoe,somenteapso resfriamento deste que h a formao de bromo lquido. QUESTO 12 Sofeitasasseguintesafirmaesemrelaoisomeriade compostos orgnicos: I.O 2-cloro-butano apresenta dois ismeros ticos. II.O n-butano apresenta ismeros conformacionais. III.O metil-ciclo-propano e o ciclo-butano so ismeros estruturais. IV. Oalcenodefrmulamolecular 4 8C H apresentaototaldetrs ismeros. V. O alcano de frmula molecular 5 12C Hapresenta um total de dois ismeros. Das afirmaes acima, est(o) CORRETA(S) apenas a) I, II e III. b) I e IV. c) II e III. d) III, IV e V. e) IV e V. ResoluoAlternativa A I.Verdadeira,ocomposto2-cloro-butanoapresentaumcarbono quiral, como indica o desenho: Cl* Sendo assim o composto apresenta 2 ismeros ticos. II.Verdadeira,ligaesqumicassimplesapresentamlivrerotao, poressemotivo,ocomposton-butanoapresentaismeros (19) 3251-1012O ELITE RESOLVE ITA 2012 - QUMICA 6 conformacionais,ouseja,existemaisdeumaconformaoda molcula no espao. A figura abaixo ilustra as principais conformaes possveis. III.Verdadeira,oscompostosapresentamamesmaformamolecular 4 8C H ,pormostomosseligamdeformadiferenteformandoduas estruturas, como ilustra a figura. Sendo estes, portanto ismeros estruturais. IV. Falsa, o alceno de formula 4 8C H apresenta 4 ismeros, como ilustra a figura: V. Falsa, o alcano de formula5 12C H apresenta 3 ismeros, como ilustra a figura: QUESTO 13 Considereasreaesrepresentadaspelasseguintesequaes qumicas: I. 2 4( ) 2 ( ) ( ) C s Hg CHg + II. 2 2 2( ) ( ) 1 2 ( ) N O g Ng Og +III. 3 2 22 ( ) ( ) 3 ( ) NI s Ng I g +IV. 3 22 ( ) 3 ( ) Og Og Assinaleaopoqueapresentaa(s)reao(es)na(s)qual(is)h uma variao negativa de entropia. a) Apenas I b) Apenas II e IV c) Apenas II, III e IV d) Apenas III e) Apenas IV ResoluoAlternativa A Deformageral,podemosconsiderar,paraefeitodedescobrirosinal doS A deumareao,avariaodaquantidadedegases.Neste sentido,seumareaoimplicaumsaldolquidodemaiscompostos gasosos,dizemosqueograudeorganizaodosistemadiminui,e nestes casos a entropia aumenta( ) 0 S A > . Se houver maior consumo de compostos gasosos do que a formao destes, no entanto, o grau deorganizaodosistemaaumentaeavariaodeentropia negativa( ) 0 S A < . Analisando ento cada caso: I.0 S A < ,poisforma-se1moldemetanoparacada2molsde hidrognio consumidos. O saldo de compostos gasosos negativo. II.0 S A >pois formam-se 1,5 mol de gases para cada 1 mol deN2O consumido. III.0 S A > , j que no h reagentes gasosos, enquanto que todos os produtos so gasosos. IV.0 S A > ,poishsaldolquidopositivodegasesformadosna reao. Assim, apenas a reao I apresenta variao negativa de entropia. Nota: S possvel determinar o sinal da variao de entropia de uma reaoqumicadestamaneirapoisascontribuiesvariaode entropia do sistema por parte da formao de compostos gasosos so muitograndesquandocomparadasaoutrascontribuiesmenores, de que forma que qualquer diferena no saldo de compostos gasosos da reao determinaria o sinal doS A . QUESTO 14 Assinale a opo que indica o polmero da borracha natural. a) Poliestireno b) Poliisopreno c) Poli (metacrilato de metila) d) Polipropileno e) Poliuretano ResoluoAlternativa B O polmero da borracha natural o poliisopreno. n Com relao s demais alternativas: Poliestireno:obtidoapartirdoestireno(vinil-benzeno).Esse polmerotambmseprestamuitobemfabricaodeartigos moldados como pratos, copos, xcaras etc. Polimetacrilato:obtidoapartirdometacrilatodemetila(metil-acrilatodemetila).Esteplsticomuitoresistenteepossuitimas qualidades ticas, e por isso muito usado como "vidro plstico Polipropileno:obtidoapartirdopropileno(propeno),sendomais duroeresistenteaocalor,quandocomparadocomopolietileno. muito usado na fabricao de artigos moldados e fibras. Poliuretano:obtidoapartirdodiisocianatodeparafenilenoedo etilenoglicol(1,2-etanodiol).Possuiresistnciaabrasoeaocalor, sendoutilizadoemisolamentos,revestimentointernoderoupas, aglutinantes de combustvel de foguetes e em pranchas de surfe. QUESTO 15 Assinaleaopoqueapresentaoscompostosnitrogenadosem ordem crescente de nmero de oxidao do tomo de nitrognio. a) 2 4 2 2 2 2 3 2 2N H K N O NaNH NI Na NO <