Qumica - 2 Etapa - 2009

U N I V E R S I D A D E

F E D E R A L

D E

M I N A S

G E R A I S

QUMICAProva de 2a Etapa S ABRA QUANDO AUTORIZADO.Leia atentamente as instrues que se seguem. 1 - Este Caderno de Prova contm cinco questes, constitudas de itens e subitens, abrangendo um total de sete pginas, numeradas de 4 a 10. Antesdecomeararesolverasquestes,verifiqueseseuCadernoestcompleto. Caso haja algum problema, solicite a substituio deste Caderno. 2 - Esta prova vale 100 pontos, assim distribudos: l Questo 01: 20 pontos. l Questo 02: 19 pontos. l Questo 03: 21 pontos. l Questo 04: 22 pontos. l Questo 05: 18 pontos. 3 - NO escreva seu nome nem assine nas folhas deste Caderno Prova. 4 - A pgina 3 desta prova contm uma tabela peridica. 5 - Leia cuidadosamente cada questo proposta e escreva a resposta, A LPIS, nos espaos correspondentes. S ser corrigido o que estiver dentro desses espaos. NO h, porm, obrigatoriedade de preenchimento total desses espaos. 6 - No escreva nos espaos reservados correo. 7 - Ao terminar a prova, chame a ateno do Aplicador, levantando o brao. Ele, ento, ir at voc para recolher seu CADERNO DE PROVA. ATENO: Os Aplicadores NO esto autorizados a dar quaisquer explicaes sobre questes das provas. NO INSISTA em pedir-lhes ajuda.

FAA LETRA LEGVEL.Impresso digital do polegar direito

Durao desta prova: TRS HORAS.ATENO: Terminada a prova, recolha seus objetos, deixe a sala e, em seguida, o prdio. A partir do momento em que sair da sala e at estar fora do prdio, continuam vlidas as proibies ao uso de aparelhos eletrnicos e celulares, bem como no lhe mais permitido o uso dos sanitrios.

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COLE AQUI A ETIQUETA

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TABELA PERIDICA DOS ELEMENTOS

1 (IA) 18 (0) 1 H 1,0 13 (III A) 16 17 (VI A) (VII A) 14 (IV A) 15 (V A) 2 He 4,0

1

1 H 1,0

2 (IIA)

Nmero atmico

Massa atmica

2 6 8 11 (IB) 28 Ni 58,7 46 Pd 106,4 49 In 114,8 81 Tl 204,4 112 (277) 78 Pt 195,1 110 111 (272) (169) 79 Au 197,0 80 Hg 200,6 47 Ag 107,9 48 Cd 112,4 50 Sn 118,7 82 Pb 207,2 29 Cu 63,5 30 Zn 65,4 31 Ga 69,7 32 Ge 72,6 (IIB) 12 (VIII B) 26 Fe 55,8 44 Ru 101,1 77 Ir 192,2 109 Mt (266) 45 Rh 102,9 27 Co 58,9 9 10 (VI B) 24 Cr 52,0 42 Mo 95,9 43 Tc (98) 25 Mn 54,9 (VII B) 7

3 Li 6,9 5 B 10,8 13 Al 27,0 33 As 74,9 51 Sb 121,8 83 Bi 209,0 34 Se 79,0 6 C 12,0 14 Si 28,1 7 N 14,0 15 P 31,0 8 O 16,0 16 S 32,1

4 Be 9,0

PROVA DE QUMICA - 2a Etapa

3

3

4

5

11 Na 23,0

12 Mg 24,3

(III B)

(IV B)

(V B)

4

19 K 39,1

20 Ca 40,1

21 Sc 45,0

22 Ti 47,9

23 V 50,9

9 F 19,0 17 Cl 35,5 35 Br 79,9 53 52 Te I 127,6 126,9 84 Po (209) 85 At (210)

10 Ne 20,2 18 Ar 39,9 36 Kr 83,8 54 Xe 131,3 86 Rn (222)

5

37 Rb 85,5

38 Sr 87,6

39 Y 88,9

40 Zr 91,2

41 Nb 92,9

6

55 Cs 132,9

56 Ba 137,3

7

87 Fr (223)

88 Ra (226)

57 * 72 73 La Hf Ta 138,9 178,5 180,9 89** 104 105 Ac Rf Db (227) (261) (262)

74 W 183,8 106 Sg (263)

75 76 Re Os 186,2 190,2 107 108 Bh Hs (262) (265)

*59 Pr 140,9 91 Pa (231) 61 Pm (145) 93 Np (237) 62 Sm 150,4 94 Pu (242) 60 Nd 144,2 92 U 238,0

**

58 Ce 140,1 90 Th 232,0

63 Eu 152,0 95 Am (243)

64 Gd 157,3 96 Cm (247)

65 Tb 158,9 97 Bk (247)

66 Dy 162,5 98 Cf (251)

67 Ho 164,9 99 Es (252)

68 Er 167,3 100 Fm (257)

69 70 Tm Yb 168,9 173,0 102 101 Md No (258) (259)

71 Lu 175,0 103 Lr (260)

3

Adaptada da Tabela Peridica da IUPAC/Verso 2007 Acesso: http://www.iupac.org/periodic_table

4 QUESTO 01


No tratamento da gua de piscina com sulfato de alumnio, A2(SO4)3, ocorrem dois processos o defloculaoeodedecantao. Inicialmente, a hidrlise do on A3+ leva formao de hidrxido de alumnio, A(OH)3, que se precipita na formade flocos.As partculas de sujeira agregam-se, ento, a esses flocos, que se depositam no fundo da piscina, de onde, posteriormente, so retirados por suco. 1. ESCREVA a equao balanceada que representa a reao do A2(SO4)3 com a gua, que forma o hidrxido de alumnio, A(OH)3, e outros produtos.

2. Assinalando com um X a quadrcula correspondente, INDIQUE se, quando ocorre a reao representada no item 1, desta questo, o pH da gua da piscina diminui, permanece igual ou aumenta. O pH da gua da piscina diminui. permanece igual. aumenta.

3. Considere que a reao representada no item 1, desta questo, leva a um sistema em equilbrio. Assinalando com um X a quadrcula correspondente, INDIQUE a que faixa de pH bsico, neutro ou cido deveserajustadaaguadapiscinaparaseaumentaraproduodeflocos de A(OH)3. JUSTIFIQUE sua resposta. O pH da gua da piscina deve ser ajustado faixa de pH bsico. Justificativa neutro. cido.

4. Em um teste de laboratrio, foram adicionados 3,423 g de sulfato de alumnio a uma amostra de gua de piscina. Considerando que todo o A3+ tenha reagido, CALCULE a quantidade de A(OH)3, em mol, que ser obtida nesse teste, (Deixe seus clculos indicados, explicitando, assim, seu raciocnio.)


5

QUESTO 02A reao de decomposio do pentxido de dinitrognio, N2O5, que produz dixido de nitrognio, NO2, e oxignio, O2, foi realizada num recipiente de 1 litro, temperatura de 25 oC. 1. ESCREVA a equao balanceada que representa essa reao.

2.Analiseestegrfico,emqueestrepresentadaaconcentraodoN2O5 em funo do tempo, ao longo dessa reao:

No incio da reao, a concentrao dos produtos igual a zero. Considerando essas informaes, TRACE, diretamente no grfico acima, a curva que representa a concentrao do NO2 produzido em funo do tempo. 3. Considere, agora, o tempo transcorrido para que a concentrao inicial do N2O5 se reduza metade. CALCULE a velocidade mdia de consumo do N2O5, nesse intervalo de tempo. (Deixe seus clculos indicados, explicitando, assim, seu raciocnio.)

Questo 01

Questo 02

6 QUESTO 03


Doisbalesdevidrocontm,cadaum,umlquidoA e B emequilbriocomseusrespectivos vapores. Esses bales so interligados por um tubo na forma de U, preenchido parcialmente com mercrio, conformemostradonestafigura:

h Vapor A Vapor B

Lquido A

Mercrio

Lquido B

Amontagemrepresentadanessafigurapermite,apartirdaalturahdodesnvelobservadona coluna de mercrio, comparar-se a presso do vapor dos dois lquidos. Nesse experimento, os dois lquidos so gua e etanol e ambos esto temperatura de 25 oC. Agora,analiseestegrfico,emqueestrepresentadaapressodevapordessesdoislquidos, em mmHg, em funo da temperatura:


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1.Considereodesnvelentreascolunasdemercrioeasinformaescontidasnessegrfico. A) Assinalando com um X a quadrcula correspondente, INDIQUE se o etanol o lquido A ou o lquido B. O etanol o lquido A. B.

B) CALCULE a altura h, em mm, do desnvel entre as colunas de mercrio. (Deixe seus clculos indicados, explicitando, assim, seu raciocnio.)

2.Considerandoasinformaescontidasnogrficodapginaanterior,INDIQUE, assinalando com um X a quadrcula correspondente, qual dos doislquidosgua ou etanolapresenta o maior H de vaporizao. JUSTIFIQUE sua resposta, comparando a intensidade das interaes intermoleculares presentes nesses dois lquidos. O lquido que apresenta o maior valor de H Justificativa a gua. o etanol.

3. Considere que, nesse experimento, a gua mantida temperatura de 25 oC. INDIQUE qual deve ser a temperatura do etanol para que no mais se observe desnvel na coluna de mercrio. Nas condies descritas, a temperatura do etanol deve ser de ____ C.

Questo 03

8 QUESTO 04


A uria, CH4N2O, produzida no metabolismo de vrios seres vivos e , tambm, um importante insumo industrial. 1. Em termos de estrutura qumica, a molcula de uria formada por: um grupo carbonila; e dois grupos amino. Com base nessas informaes, REPRESENTE a frmula estrutural da molcula de uria, evidenciando cada um dos grupos citados; as ligaes qumicas entre os tomos; e se houver, os eltrons no-ligantes da camada de valncia dos tomos da molcula.

2. A uria foi sintetizada, pela primeira vez, por Whler, em 1828. Essa sntese, que se tornou um marco importante na histria da Qumica Orgnica, resultou, de modo inesperado, de uma tentativa de produzir o cianato de amnio pela reao entre solues aquosas de cianato de prata, AgOCN (aq), e de cloreto de amnio, NH4C (aq). A) ESCREVA a frmula estrutural do cianato de amnio que Whler esperava obter nessa reao.

B) Assinalando com um X a quadrcula correspondente, INDIQUE se o cianato de amnio , ou no, ismero da uria. O cianato de amnio ismero da uria. no ismero da uria.

3. REPRESENTE a equao completa e balanceada da reao entre o cianato de prata e o cloreto de amnio em que a uria um dos produtos obtidos.


9

4. Sabe-se que a uria muito solvel em gua. Com base na frmula estrutural dessas duas substncias, JUSTIFIQUE a grande solubilidade da uria na gua. Evidencie, em sua resposta, o tipo de interao intermolecular mais forte que se forma entre uma molcula de uria e uma de gua.

Questo 04

10 QUESTO 05


A constante de auto-ionizao da gua, Kw,utilizadaparaadefiniodaescaladepH. 1. ESCREVA a equao de auto-ionizao da gua.

2. Analise, neste quadro, os valores dessa constante em funo da temperatura e respectivo pKw: Temperatura / oC 0 10 25 40 50 Sabe-se que pKw igual a log Kw. Considerando essas informaes, CALCULE o pH da gua a 25 oC. (Deixe seus clculos indicados, explicitando, assim, seu raciocnio.)

Kw0,11 x 1014 0,29 x 1014 1,00 x 1014 2,92 x 1014 5,48 x 1014

pKw 14,9 14,5 14,0 13,5 13,3

3. Analise, agora, a variao do valor de Kw em funo da temperatura. A partir dessa anlise, INDIQUE, assinalando com um X a quadrcula correspondente, se o pH da gua pura aumenta, permanece constante ou diminui com o aumento da temperatura. JUSTIFIQUE sua resposta. O pH da gua pura Justificativa aumenta. permanece constante. diminui.

4. Assinalando com um X a quadrcula correspondente, INDIQUE se a ionizao da gua um processo endotrmico ou exotrmico. A ionizao da gua um processo endotrmico. exotrmico.


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M E

R B

N A

O C

Questo 05

Questes desta prova podem ser reproduzidas parausopedaggico,semfinslucrativos,desdequeseja mencionada a fonte: Vestibular 2009 UFMG. Reprodues de outra natureza devem ser autorizadas pela COPEVE/UFMG.

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Qumica - 2 Etapa - 2009