EXAME DE SELEÇÃO DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUIMICA PARA OS CURSOS DE MESTRADO ACADÊMICO E DOUTORADO NO 2º SEMESTRE DE 2011

ATENÇÃO:

Favor não colocar o seu nome na prova e na folha almaço. A identificação será feita

pela lista de presença que deverá ter o número da sua prova.

1) Qual das opções abaixo se configura como uma solução tampão adequada para estabilizar o pH de uma amostra aquosa em 4,7? Justifique sucintamente. Dado: Kw = 1,0x10-14. a) Solução formada pela mistura de 50 mL de HCl e 50 mL de NaOH, ambos 1,0 mol/L. b) Solução contendo Ácido acético 0,50 mol/L e Acetato de sódio 1,5 mol/L. Kb da base conjugada = 5,6x10-10. c) Solução contendo 0,12 mol/L de Ácido Lático e 0,10 mol/L de Lactato de sódio. Kb da base conjugada = 7,1x10-11. d) Solução contendo Ácido acético 0,010 mol/L e Acetato de sódio 0,010 mol/L. e) Solução contendo Ácido acético 0,50 mol/L e Acetato de sódio 0,50 mol/L. 2) Calcule o pH dos itens abaixo após adição de 10 mL de HCl 0,10 mol/L. a) 100 mL de H2O. b) 100 mL de uma solução de NaOH 0,010 mol/L. c) 100 mL de uma solução composta por Ácido benzóico 0,10 mol/L e Benzoato de sódio 0,10 mol/L. Kb da base conjugada = 1,6x10-10. 3) Qual a geometria esperada para o íon [Ni(CN)4]

2-? a) Qual o híbrido presente no níquel, neste caso? E para o [NiCl4]

2-? b) Qual a geometria do átomo central? c) Qual o híbrido do níquel nesta espécie? 4) Uma importante reação para a conversão de gás natural para outros hidrocarbonetos úteis é a conversão de metano para etano, segundo a reação: 2CH4(g) => C2H6 (g) + H2(g) Na prática, esta reação é realizada na presença de oxigênio, que converte o hidrogênio produzido em água: 2CH4(g) + ½ O2(g) => C2H6(g) + H2O(g) a) Use as entalpias médias de ligação da tabela anexa para estimar o ∆H para essas reações. b) Com os dados obtidos, é possível comparar as constantes de equilíbrio destas reações? c) Em qual das duas vias reacionais a conversão é mais favorável? 5) A relação entre a temperatura de uma reação, sua variação de entalpia-padrão e a constante de equilíbrio àquela temperatura pode ser expressa como a seguinte equação linear: ln (Keq) = - ∆Ho / RT + constante

a) Explique como essa equação pode ser usada para determinar o ∆Ho experimentalmente. 6) A reação 2Mg(s) + O2(g) => 2MgO(s) é altamente espontânea e tem valor negativo para ∆So. A segunda lei da termodinâmica afirma que em qualquer processo espontâneo há sempre um aumento da entropia do universo. Há uma incoerência entre a reação anterior e a segunda lei? 7) Sugira um método de preparação do etilbenzeno tendo como reagentes de partida o benzeno e o etileno. Apresente apenas as reações e as condições em que fizer as reações. 8) A decomposição de peróxido de hidrogênio, H2O2(aq) → H2O(l) + ½ O2(g), é uma reação de primeira ordem. Em uma determinada temperatura, a constante de velocidade é igual a 7,0x10-4s-1. Calcule a meia-vida a essa temperatura.

Dados: Entalpias médias de ligação (kJ/mol) Ligações Simples C-H 413 C-C 348 O-H 463 O-O 146 H-H 436 C-O 358 Ligações Múltiplas O2 495