Programa de Ps-Graduao em Qumica UNIFAL-MG

PROVA ESCRITA DE CONHECIMENTOS GERAIS

EM QUMICA

Orientaes Importantes:

1) IDENTIFIQUE TODAS AS FOLHAS DA PROVA COM SEU NMERO DE INSCRIO. 2) EM HIPTESE ALGUMA USE IDENTIFICAO COM SEU NOME.

3) RESPONDA TODAS AS QUESTES A TINTA NA FOLHA REFERENTE QUESTO. SE NECESSRIO, UTILIZE O VERSO.

4) PARA RASCUNHO, UTILIZE E A FOLHA ESPECIFICA, NO FINAL DA PROVA. ESTA NO SER CONSIDERADA NA CORREO DA PROVA.

5) A DURAO DA PROVA DE, NO MXIMO, 3 (TRS) HORAS.

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Questo 1 a) Determine a estrutura de Lewis e a geometria molecular das seguintes espcies: NHF2

e SF4. b) Determine o tipo de hibridizao do tomo central das molculas acima. Explique sua resposta baseada na configurao eletrnica do tomo central. c) Determine a polaridade das molculas acima. Explique sua resposta em termos do momento de dipolo.

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Questo 2 a) Esquematize os diagramas de energia de orbitais moleculares para as espcies Li2+ e

LiH. b) A partir deste diagrama identifique os orbitais HOMO / LUMO e o carter magntico

para as duas espcies. c) Compare as duas espcies entre si, com relao ordem e a fora da ligao.

Nmeros Atmicos: H (1); Li (3); N (7); O (8); F (9); S (16). Eletronegatividade: H = 2,1; Li = 1,0; N = 3,0; O = 3,5; F = 4,0; S = 2,6.

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Questes 3 Coloque em ordem crescente de acidez as substncias em cada item a seguir. Justifique a sua resposta baseando nos efeitos que afetam a acidez e a basicidade das substncias orgnicas.

a) CH3CH2CHCllll COOH, CH3CHCllll CH2COOH, CH3CH2CH2COOH, CH2Cllll CH2CH2COOH

b) CH3CH3, HC CHH2C CH2 ,

c) OH

Cl

OH

O2N

OH

H3CO

OH

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Questo 4 Em cada item abaixo identifique se as estruturas so molculas idnticas, um par de enantimeros ou um par de diastereoismeros. Justifique a sua resposta.

OOH

OH

OH

HOHO

OOH

OH

HO

HO OH

ea)

b)C

CH3

HO HCH2CH3

C

OH

H3CH2CCH3

H

e

c) C

CH2Br

H OHCH3

C

H

HO CH3CH2Br

e

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Questo 5 O experimento apresentado na figura abaixo propicia observar na prtica aspectos relacionados propriedades cinticas dos gases. Sua montagem consiste em colocar, simultaneamente nas extremidades de um tubo de vidro, chumaos de algodo embebidos em solues concentradas de cido clordrico, HCl(aq), e hidrxido de amnio, NH4OH(aq). Note que o tubo se encontra fechado nas duas extremidades e haver formao de gases que iro difundir ao longo deste. No final do processo aparecer um anel de cor branca e de aspecto denso numa determinada posio do interior do tubo.

a) Quais so os gases que iro difundir (nome e frmula qumica) atravs do tubo e o que acontecer quando estes se encontrarem? Discuta e represente o processo em termos de equaes qumicas.

b) Qual dos gases desse experimento tem maior velocidade de difuso? Explique. c) Se o experimento for repetido a uma temperatura mais alta, o anel branco e denso se

formar na mesma posio? E o tempo necessrio para a sua formao, a essa nova temperatura, ser igual ao anterior? Justifique.

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Questo 6 Um estudante de qumica est interessado em construir um dispositivo eletroqumico para fazer acender uma pequena lmpada que funciona como o farol de um carrinho de brinquedo do seu irmo menor. Ao procurar materiais disponveis para realizar tal tarefa ele encontra Alumnio e cobre. Considerando as seguintes semi-reaes: Al3+(aq) + 3e- Al(s) E = -1,66 V Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) E = 0,34 V a) Discuta o processo deixando claro sobre qual dever ser a reao representativa da

clula galvnica construda com estes materiais, e ainda, qual o potencial relacionado ao processo e qual sero as semi-reaes representativas do anodo e do catodo?

b) Descreva como ele poder montar o dispositivo eletroqumico de forma a obter um potencial de 6 volts, necessrio para acender o pequeno farol.

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Questo 7 Um analista titulou 50 mL de uma soluo de cido actico (Ka = 1,8.10-5) de concentrao desconhecida empregando uma soluo de hidrxido de sdio 0,1 mol/L. O volume de equivalncia foi de 28,3 mL. a) Determine a concentrao da soluo de cido actico em mol/L. b) Determine o pH do ponto de equivalncia. c) Determine o pH resultante da mistura de 10 mL da soluo de cido actico descrita

anteriormente com 20 mL de uma soluo de acetato de sdio 0,015 mol/L.

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Questo 8 O on Ag+ usado como um eficaz desinfetante para piscinas em concentraes de 10 a 100 g/L. Concentraes muito elevadas desse on so prejudiciais sade humana. Uma forma eficaz de manter a concentrao de Ag+ na faixa adequada adicionar piscina um sal de prata pouco solvel em uma massa suficiente para a precipitao do sal. Com base no enunciado e em seus conhecimentos, responda: a) Qual (is) dos sais da tabela abaixo poderia(m) ser empregado(s) como desinfetante de

piscinas? Justifique. AgCl kps = 1,8.10-10 AgBr kps = 5,0.10-13 AgI kps = 8,3.10-17

b) Qual seria a concentrao de Ag+ (em g/L) em uma piscina de 20 mil litros, se a ela fossem adicionados 20 g de AgCl.

c) Qual massa de NaCl deve ser adicionada a uma piscina de 20 mil litros contendo precipitado de AgCl, para que a concentrao de Ag+ seja de 50 g/L?