)UA1gUNIVERSIDADE DO ALGARVE

PROVA PARA AVALIAÇÃO DE CAPACIDADE PARA FREQUÊNCIA DO ENSINO SUPERIOR DOS

MAIORES DE 23 ANOS

2015/2016

Instituto Superior de Engenharia (ISE)

Licenciatura em Tecnologia e Segurança Alimentar (ISE)

Componente Especifica de QUÍMICA

Nota5:

1. Este enunciado tem 7 páginas. A cotaçâo de cada pergunta encontra-se na última

página. O formulário/dados encontram-se nas páginas 5 e 6.

2. Material permitido: O examinando apenas pode usar na prova, como material de

escrita, caneta ou esferográfica de tinta azul ou preta. É permitido o uso de

calculadora de teclado alfabético.

3. Todas as questões deverão ser respondidas na folha de respo5tas.

1. O amoníaco é uma substância gasosa, à temperatura ambiente, de grande utilidade para a

sociedade em geral. Assim, para fornecer as indústrias e as atividades que dependem do

amoníaco como matéria-prima, é necessário ter um processo industrial rendível para a sua

produção, como é o caso do processo Haber-Bosch, que utiliza o azoto e o hidrogénio gasosos

como reagentes, de acordo com o seguinte equilíbrio:

N2(g) + 3 H2(g) .< 2 NH3(g)

A seguinte figura traduz a percentagem molar de amoníaco, em equilíbrio, na mistura gasosa

obtida a partir de N2 e H2 para temperaturas no intervalo 400-600 C e a diferentes pressões.

Págína 1 dc 7

4X &m350am

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1.1. De acordo com a informação apresentada, selecione a alternativa CORRETA.

(A) Para uma mesma temperatura, quando a mistura reacional é comprimida, a percentagem

molar de amoníaco obtida é menor.

O (8) A síntese do amoníaco pelo método de Haber-Bosch é um processo endotérmico.

(C) Se ocorrer uma diminuição de temperatura, no 5istema a pressão constante, a

percentagem molar de amoníaco obtida é maior.

(D) Se ocorrer um aumento de pressão, no si5tema a temperatura constante, o equilíbrio

evolui no sentido inverso.

1.2. Num recipiente fechado de capacidade 2,OOL, a uma temperatura TA, foram colocados

1,00 moi de N2(g) e 3,00 moi de H2(g). Sabe-se que, ao atingir o equilíbrio, existem 0,080 moi

de NH3, 0,96 moi de N2(g) e 2,88 moi de H2(g). Calcule a constante de equilíbrio, Kc, à

temperatura TA. Apresente todas as etapas de resolução, incluindo a expressão da constante

de equilíbrio, Kc.

1.3. Um balão contém 4,48 dm3 de amoníaco, NH3(g), em condições normais de pressão e

temperatura (PTN).

Selecione a alternativa que permite calcular o número de moléculas de amoníaco que existem

no balão.

(A) N=22,4 x 6:02 X 1023

moléculas

(B) N x 502 x 1023 moléculas

(C) N 4,48 ‘ 22,4 x 6,02 N 1023 moléculas

(D) N=

24 x 6,02 x 1023 moléculas

Página 2 de 7

1.4. Suponha que trabalha como engenheiro(a) químico(a) numa unidade industrial de

produção de amoníaco.

Explique, num texto, de acordo com a informação apresentada, como poderia otimizar a

produção de amoníaco pelo processo de Haber-Bosch, tendo em conta a influência da

temperatura e da pressão, bem como a utilização de um catalisador.

1.5. A configuração eletrónica de um átomo de azoto, no estado de menor energia, pode ser

representada por LHe] 2s2 2p3. Selecione a alternativa que completa corretamente a frase:

A geometria de uma molécula de amoníaco é... (A) ... piramidal triangular, e o átomo central

possui apenas três pares de eletrões. (B) ... piramidal triangular, e o átomo central possui três

pares de eletrões ligantes e um não ligante. (C) ... triangular plana, e o átomo central possui

apenas três pares de eletrões. (D) ... triangular plana, e o átomo central possui três pares de

(3 eletrões ligantes e um não ligante.

2. O ácido acético, CH3COOH, apresenta um cheiro muito característico, sendo um

componente dos vinagres. É também um ácido correntemente usado em laboratório.

A reação de ionização do ácido acético em água é uma reação incompleta, que pode ser

representada por:

CH3COOH(aq) + H20(í) CH3COO(aq) + H30(aq)

2.1. Selecione a única alternativa que identifica corretamente um par conjugado ácido-base,

naquela reação.

(A) H30(aq) e H20Cj)

(8) CH3COOH(aq) e H30(aq)

(C) CH3COQH(aq) e H2o(f)

(D) H20(f) e CH3COOaq)

2.2. Dissolvendo 5,00 x 102 moi de ácido acético, em água, para um volume total de solução

igual a 0,500 dm3, obtém-se uma solução cujo pH é igual a 2,88,a 25 °C.

Calcule a concentração de ácido acético não ionizado, na solução obtida.

Apresente todas as etapas de resolução.

Pàgna 3 de 7

2.3. Considere que o p14 no ponto de equivalência da titulação da solução diluída de vinagre é

igual a 8,8, a 25 °C.

Indique, justificando com base na informação contida na tabela seguinte, qual dos indicadores

é adequado para assinalar o ponto de equivalência daquela titulação.

indicador Zona de viragem (pH, a 2t ‘C)

Vermelho de metilo 4.2 a 6.3

Azul de bromotimol 6.0 7.6

Fenolftaleina 8.0 . 9.6

Amarelo de alizarina io.i 12.0

2.4. Desprezando a contribuição de outros ácidos presentes no vinagre, a titulação efetuada

permitiu determinar a concentração de ácido acético, CH3COOH (M = 60,06 g.moF’), na

solução diluída (lOx) de vinagre, tendo-se obtido o valor 7,8 x 10.2 moI.dm3

O grau de acidez de um vinagre pode ser expresso em termos da massa de ácido acético, em

gramas, existente em 100 cm3 desse vinagre.

Calcule o grau de acidez do vinagre comercial utilizado.

Apresente todas as etapas de resolução.

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TABELA DE CONSTANTES

Velocidade de propagação da luz no vácuo r 3.0(1 x iii

Módulo da aceleração gravitica de um corpo— 1 . 2

junto à superfície da Terra —

Constante de Cravitação Universal G = (iÁi x 101 N 12 kç2

Constante de Avogadro .V = 6.112 x 1011 uni

Constante de Stefan-Boltzmann = 5.6; iu-’ \V K4

Produto iónico da água (a 25 ‘Cl t.0() x tIl

Volume malar de um gás (PTN) = 22.1 liii’

FORivI ULÁRIO

• Conversão de remperalura (de grau Celsius para kelvin)T— temperaturi, absoluta (temperatura em keivin}

‘1 temperatura cm grau Celsius

1= a

• Densidade (massa volümica)— massa

1 —volume

• Eíeito (oIoelecLricoE, — energia de um tolão da radiação rciierte no metal

— ene’ia da remoção do um &ecIrn do melat

E — dncri3 onêl;ca do cloclrao removida

• Concentração de solução ..

1— quantidade de soluto— volume de solução

• Relação entre II e concentra(áo de ii,tr iI=—Iii., (!IloI./ijiiildrti 1}

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Página 6 de 7

COTAÇÕES

Química — 20.0 valores

1.1—1 valores1.2—3 valores1.3—1,5 valores1.4—3 valor1.5—1,5 valor

2.1—1,5 valores2.2—3 valores2,3—1,5 valor2.4—4 valores

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