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É trabalho pioneiro. Prestação de serviços com tradição de confiabilidade. Construtivo, procura colaborar com as Bancas Examinadoras em sua tarefa de não cometer injustiças. Didático, mais do que um simples gabarito, auxilia o estudante no processo de aprendizagem, graças a seu formato: reprodução de ca- da questão, seguida da resolução elaborada pelos professores do Anglo. No final, um comentário sobre as disciplinas. O Instituto Tecnológico de Aeronáutica — ITA — é uma escola de engenharia mundialmente conhecida. Com o mesmo zelo com que trata seus excelentes cursos (Engenha- ria Aeronáutica, Engenharia Mecânica Aeronáutica, Engenharia de Infra-Estrutura Aeronáutica, Engenharia Elétrica e Engenharia de Computação), trata seu vestibular, que é realizado em 4 dias: 1º dia: FÍSICA, com 20 questões de múltipla escolha e 10 questões dissertativas. 2º dia: PORTUGUÊS, com 20 questões de múltipla escolha, 5 questões dissertativas e uma redação, e INGLÊS, com 20 questões de múltipla escolha. 3º dia: MATEMÁTICA, com 20 questões de múltipla escolha e 10 questões dissertativas. 4º dia: QUÍMICA, com 20 questões de múltipla escolha e 10 questões dissertativas. Só é corrigida a parte dissertativa do candidato que obtém, nas questões de múltipla escolha, nota igual ou superior a 40 (na escala de 0 a 100) e média aritmética igual ou superior a 50 (na escala de 0 a 100). A prova de Inglês é eliminatória e não entra na classificação final. Em Matemática, Física e Química, as questões de múltipla escolha equivalem a 50% do valor da prova, e a parte dissertativa, aos ou- tros 50%. Na prova de Português, as questões de múltipla escolha equivalem a 40% do valor da prova, as dissertativas a 20% e a Redação a 40%. A nota final é a média aritmética das provas de Matemática, Física, Química e Português, com peso 1. o anglo resolve a prova de Química do ITA Código: 83585034

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Page 1: o anglo resolve a prova de Química do ITAangloresolve.cursoanglo.com.br/inc/Download.asp?NomeArq=ita2004q.pdf · A nota final é a média aritmética das provas de Matemática,

É trabalho pioneiro.Prestação de serviços com tradição de confiabilidade.Construtivo, procura colaborar com as Bancas Examinadoras em suatarefa de não cometer injustiças.Didático, mais do que um simples gabarito, auxilia o estudante noprocesso de aprendizagem, graças a seu formato: reprodução de ca-da questão, seguida da resolução elaborada pelos professores doAnglo.No final, um comentário sobre as disciplinas.

O Instituto Tecnológico de Aeronáutica — ITA — é uma escola deengenharia mundialmente conhecida.Com o mesmo zelo com que trata seus excelentes cursos (Engenha-ria Aeronáutica, Engenharia Mecânica Aeronáutica, Engenharia deInfra-Estrutura Aeronáutica, Engenharia Elétrica e Engenharia deComputação), trata seu vestibular, que é realizado em 4 dias:1º dia: FÍSICA, com 20 questões de múltipla escolha e 10 questõesdissertativas.2º dia: PORTUGUÊS, com 20 questões de múltipla escolha, 5questões dissertativas e uma redação, e INGLÊS, com 20 questõesde múltipla escolha.3º dia: MATEMÁTICA, com 20 questões de múltipla escolha e 10questões dissertativas.4º dia: QUÍMICA, com 20 questões de múltipla escolha e 10questões dissertativas.Só é corrigida a parte dissertativa do candidato que obtém, nasquestões de múltipla escolha, nota igual ou superior a 40 (na escalade 0 a 100) e média aritmética igual ou superior a 50 (na escala de0 a 100).A prova de Inglês é eliminatória e não entra na classificação final.Em Matemática, Física e Química, as questões de múltipla escolhaequivalem a 50% do valor da prova, e a parte dissertativa, aos ou-tros 50%.Na prova de Português, as questões de múltipla escolha equivalema 40% do valor da prova, as dissertativas a 20% e a Redação a 40%.A nota final é a média aritmética das provas de Matemática, Física,Química e Português, com peso 1.

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resolve

a provade

Química do ITA

Código: 83585034

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CONSTANTES

Constante de Avogadro = 6,02 × 1023mol–1

Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104Cmol–1

Volume molar de gás ideal = 22,4L (CNTP)Carga elementar = 1,602 × 10–19CConstante dos gases (R) = 8,21 × 10–2atmLK–1mol–1 = 8,31JK–1mol–1 = 62,4mmHgLK–1mol–1 = 1,98calmol–1K–1

DEFINIÇÕES

Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0°C e 760mmHg.Condições ambientes: 25°C e 1atm.

Condições-padrão: 25°C, 1atm, concentração das soluções: 1mol L–1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies),sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.(s) ou (c) = sólido cristalino; (I) ou (l) = líquido; (g) = gás; (aq) = aquoso; (graf) = grafite; (CM) = circuito metálico;(conc) = concentrado; (ua) = unidades arbitrárias; [A] = concentração da espécie química A em molL–1.

MASSAS MOLARES

As questões de 01 a 20 NÃO devem ser resolvidas no caderno de soluções. Para respondê-las, marque a opção escolhidapara cada questão na folha de leitura óptica e na reprodução da folha de leitura óptica (que se encontra na últimapágina do caderno de soluções).

Qual das opções a seguir apresenta a equação química balanceada para a reação de formação de óxido de ferro (II) sólidonas condições-padrão?A) Fe(s) + Fe2O3(s) → 3FeO(s).B) Fe(s) + 1/2O2(g) → FeO(s).C) Fe2O3(s) → 2FeO(s) + 1/2O2(g).D) Fe(s) + CO(g) → FeO(s) + C(graf).E) Fe(s) + CO2(g) → FeO(s) + C(graf) + 1/2O2(g).

Questão 1▼▼

Elemento Químico Número AtômicoMassa molar

Elemento Químico Número AtômicoMassa Molar

(gmol–1) (gmol–1)

H 1 1,01 Cr 24 52,00C 6 12,01 Mn 25 54,94N 7 14,01 Fe 26 55,85O 8 16,00 Cu 29 63,55F 9 19,00 Zn 30 65,37

Na 11 22,99 Br 35 79,91Mg 12 24,31 Ag 47 107,87

Al 13 26,98 In 49 114,82Si 14 28,09 Sb 51 121,75P 15 30,97 I 53 126,90S 16 32,06 Ba 56 137,34

Cl 17 35,45 Pt 78 195,09Ar 18 39,95 Hg 80 200,59K 19 39,10 Pb 82 207,21Ca 20 40,08 Bi 83 208,98Ti 22 47,88 Po 84 209,98

3ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

AAAUUUQQQ ÍÍÍMMMIIICCC

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Resolução:A reação de formação do óxido de ferro (II) é a reação de síntese entre o ferro e o oxigênio.Nas condições padrão, temos ferro sólido, oxigênio gasoso e óxido de ferro (II) sólido.

Portanto:Fe(s) + 1/2O2(g) → FeO(s)

Resposta: B

Considere as reações representadas pelas seguintes equações químicas balanceadas:I. C10H8(s) + 12O2(g) → 10CO2(g) + 4H2O(g).

II. C10H8(s) + 9/2O2(g) → C6H4(COOH)2(s) + 2CO2(g) + H2O(g).

III. C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(g).

IV. C2H5OH(l) + O2(g) → 2C(s) + 3H2O(g).

Das reações representadas pelas equações acima, são consideradas reações de combustãoA) apenas I e III.B) apenas I, II e III.C) apenas II e IV.D) apenas II, III e IV.E) todas.

Resolução:Combustões são reações rápidas, acompanhadas de liberação de grandes quantidades de energia, que geralmente ocorrem coma participação do gás oxigênio (O2). Nas combustões de compostos orgânicos, além da água, formam-se produtos com elementosque apresentam maior número de oxidação (como, por exemplo, CO2, CO e C), provenientes da substância que sofreu a com-bustão.

Resposta: E

Qual das opções abaixo apresenta o material com maior concentração de carbono?

A) Negro de fumo.B) Carvão.C) Alcatrão.D) Piche.E) Óleo diesel.

Resolução:O negro de fumo ou fuligem e o carvão são substâncias simples formadas pelo elemento carbono e evidentemente têm maior con-centração de carbono que o alcatrão, o piche e o óleo diesel.Por outro lado, o negro de fumo é uma forma de carbono mais pura que o carvão, portanto tem maior concentração de carbono.

Resposta: A

Qual das opções a seguir apresenta o gráfico que mostra, esquematicamente, a variação da condutividade elétrica de ummetal sólido com a temperatura?

A)

Co

nd

. Elé

tric

a

Temperatura

Questão 4▼▼

Questão 3▼▼

Questão 2▼▼

4ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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B)

C)

D)

E)

Resolução:A condutividade elétrica de um metal sólido diminui com a elevação da temperatura. Somente o gráfico da alternativa Cmostra esse fato.

Resposta: C

Considere as reações representadas pelas seguintes equações químicas balanceadas:

a) C2H5OH(l) + O2(g) → 2C(s) + 3H2O(g); ∆HI(T); ∆EI(T),

b) C2H5OH(l) + 2O2(g) → 2CO(g) + 3H2O(l); ∆HII(T); ∆EII(T),

sendo ∆H(T) e ∆E(T), respectivamente, a variação da entalpia e da energia interna do sistema na temperatura T. Assuma queas reações acima são realizadas sob pressão constante, na temperatura T, e que a temperatura dos reagentes é igual à dosprodutos. Considere que, para as reações representadas pelas equações acima, sejam feitas as seguintes comparações:

I.|∆EI| = |∆EII|.

II.|∆HI| = |∆HII|.

III.|∆HII| � |∆EII|.

IV.|∆HI| � |∆EI|.

Das comparações acima, está(ão) CORRETA(S)

A) apenas I.B) apenas I e II.C) apenas II.D) apenas III.E) apenas IV.

Questão 5▼▼

Co

nd

. Elé

tric

a

Temperatura

Co

nd

. Elé

tric

a

Temperatura

Co

nd

. Elé

tric

a

Temperatura

Co

nd

. Elé

tric

a

Temperatura

5ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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Resolução:

A pressão e temperatura constante:

∆H = ∆E + p∆V

I — Falsa

Como as reações são diferentes, suas variações de energia interna (∆E) são diferentes.

II — Falsa

Reações diferentes apresentam diferentes (∆H) variações de entalpia.

III — Falsa

Como na reação II, ∆V = 0, |∆HII| = |∆EII|

C2H5OH(l) + 2O2(g) → 2CO(g) + 3H2O(l)2 vol. 2 vol.

∆V = 0

IV — Verdadeira

Na reação I, ∆V � 0

C2H5OH(l) + O2(g) → 2C(s) + 3H2O(g) ∆HI

1 vol. 3 vol.

p∆V = ∆nRT = 2RT

Se a reação for realizada a volume constante, não será realizado esse trabalho, portanto, |∆HI| � |∆EI|.

Resposta: E

Considere os metais P, Q, R e S e quatro soluções aquosas contendo, cada uma, um dos íons Pp+, Qq+, Rr+, Ss+ (sendo p, q, r, snúmeros inteiros e positivos). Em condições-padrão, cada um dos metais foi colocado em contato com uma das soluções aquosase algumas das observações realizadas podem ser representadas pelas seguintes equações químicas:

I. qP + pQq+ → não ocorre reação.II. rP + pRr+ → não ocorre reação.

III. rS + sRr+ → sR + rSs+.IV. sQ + qSs+ → qS + sQq+.

Baseado nas informações acima, a ordem crescente do poder oxidante dos íons Pp+, Qq+, Rr+ e Ss+ deve ser disposta da se-guinte forma:

A) Rr+ � Qq+ � Pp+ � Ss+.B) Pp+ � Rr+ � Ss+ � Qq+.C) Ss+ � Qq+ � Pp+ � Rr+.D) Rr+ � Ss+ � Qq+ � Pp+.E) Qq+ � Ss+ � Rr+ � Pp+.

Resolução:

I) qP + pQq+ não ocorre ∴ Reatividade Q � P

II) rP + pRr+ não ocorre ∴ Reatividade R � P

III) rS + sR+ → sR + rSs+ ∴ Reatividade S � R

IV) sQ + qSs+ → qS + sQq+ ∴ Reatividade Q � S

Reatividade: Q � S � R � P

Quanto maior a reatividade do metal, menor será o poder oxidante do seu cátion.

Poder oxidante: Qq+ � Ss+ � Rr+ � Pp+

Resposta: E

Questão 6▼▼

6ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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A estrutura molecular da morfina está representada abaixo. Assinale a opção que apresenta dois dos grupos funcionais presentesnesta substância.

A) Álcool e éster.B) Amina e éter.C) Álcool e cetona.D) Ácido carboxílico e amina.E) Amida e éster.

Resolução:

Resposta: B

Qual das opções abaixo apresenta a comparação ERRADA relativa aos raios de átomos e de íons?

A) raio do Na+ � raio do Na.B) raio do Na+ � raio do F–.C) raio do Mg2+ � raio do O2–.D) raio do F– � raio do O2–.E) raio do F– � raio do Mg2+.

Resolução:

8O2– � 9F– � 11Na+ � 12Mg2+

8p 9p 11p 12p

10e– 10e– 10e– 10e–

íons isoeletrônicos

11Na+ � 11Na0

1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6 3s1

K L K L M

Resposta: E

Considere as seguintes configurações eletrônicas e respectivas energias de espécies atômica (A), na fase gasosa, na formaneutra, aniônica ou catiônica, no estado fundamental ou excitado:

I. ns2 np5 (n + 1)s2; EI.II. ns2 np6 (n + 1)s1 (n + 1)p1; EII.

III. ns2 np4 (n + 1)s2; EIII.IV. ns2 np5; EIV.V. ns2 np6 (n + 1)s2; EV.

VI. ns2 np6; EVI.VII. ns2 np5 (n + 1)s1 (n + 1)p1; EVII.

VIII. ns2 np6 (n + 1)s1 EVIII.

Questão 9▼▼

Questão 8▼▼

O—HO

—OH

—H

NCH3—

amina

álcool

éterfenol

O—HO

—OH

—H

NCH3—

Questão 7▼▼

7ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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Sabendo que |EI| é a energia, em módulo, do primeiro estado excitado do átomo neutro (A), assinale a alternativa ERRADA.

A) |EIII – EVI| pode representar a energia equivalente a uma excitação eletrônica do cátion (A+).B) |EII – EV| pode representar a energia equivalente a uma excitação eletrônica do ânion (A–).C) |EIV – EVI| pode representar a energia equivalente à ionização do cátion (A+).D) |EII – EVIII| pode representar a energia equivalente à afinidade eletrônica do átomo neutro (A).E) |EVII – EVIII| pode representar a energia equivalente a uma excitação eletrônica do átomo neutro (A).

Resolução:Na resolução da questão, quando dissermos “espécie química X com y elétrons” estaremos nos referindo ao número deelétrons (y) a partir do nível quântico n dado na questão.

A0 ns2 np6 (n + 1)s1 9e– estado fundamentalI) A0 ns2 np5 (n + 1)s2 9e– estado excitado

II) A– ns2 np6 (n + 1)s1 (n + 1)p1 10e– estado excitadoIII) A+ ns2 np4 (n + 1)s2 8e– estado excitadoIV) A2+ ns2 np5 7e– estado fundamentalV) A– ns2 np6 (n + 1)s2 10e– estado fundamental

VI) A+ ns2 np6 8e– estado fundamentalVII) A0 ns2 np5 (n + 1)s1 (n + 1)p1 9e– estado excitado

VIII) A0 ns2 np6 (n + 1)s1 9e– estado fundamental

Alternativa A — Correta.Excitação eletrônica do cátion A+

A+ → A+ Energia = |EIII – EVI|

(VI) (III)fundamental excitado

Alternativa B — Correta

Excitação eletrônica do ânion A–

A– → A– Energia = |EII – EV|

(V) (II)fundamental excitado

Alternativa C — Correta

A+ → A2+ + e–

fundamental fundamental

|EIV – EVI| = Energia de ionização de A+ = 2ª energia de ionização A0

Alternativa D — Incorreta

A0 + e– → A– Energia = |EII – EVIII|

(II) (VIII)excitado fundamental

A eletroafinidade de A é dada por:

A0 + e– → A– + energia Ea

fundamental fundamental

Ea = eletroafinidade de A ≠ |EII – EVIII|

Alternativa E — Correta

A0 → A0 Energia = |EVII – EVIII|

(VII) (VIII)excitado fundamental

Resposta: D

8ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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Na temperatura de 25°C e pressão igual a 1atm, a concentração de H2S numa solução aquosa saturada é de aproximadamente0,1molL–1. Nesta solução, são estabelecidos os equilíbrios representados pelas seguintes equações químicas balanceadas:

I. H2S(aq) H+(aq) + HS–(aq); KI (25°C) = 9,1 × 10–8.

II. HS–(aq) H+(aq) + S2–(aq); KII (25°C) = 1,2 × 10–15.

Assinale a informação ERRADA relativa a concentrações aproximadas (em molL–1) das espécies presentes nesta solução.

A) [H+]2 [S2–] ∼– 1 × 10–23

B) [S2–] ∼– 1 × 10–15.C) [H+] ∼– 1 × 10–7.D) [HS–] ∼– 1 × 10–4.E) [H2S] ∼– 1 × 10–1.

Resolução:

H2S(aq) H+(aq) + HS–(aq)

início 0,1mol/L 0 0equilíbrio (0,1 – x)mol/L x x

x2 = 0,91 ⋅ 10–8 ∴ x = ≅ 1 × 10–4

[HS–] ≅ 1 × 10–4mol/L

Como KII ��� KI, a quantidade de HS– consumida na ionização do HS– é desprezível. Portanto a alternativa D está correta.

[H+] = [HS–] = 1 × 10–4 ∴ alternativa C está incorreta.

[H2S] = 0,1mol/L ∴ 1 × 10–1mol/L

A alternativa E está correta.

HS–(aq) H+

(aq) + S2–(aq)

1 × 10–4 –y y y

Conclusão: a alternativa B está correta.

[H+]2[S2–] = (10–4)2(10–15) = 1 × 10–23

Conclusão: a alternativa A está correta.

Resposta: C

Uma mistura de 300mL de metano e 700mL de cloro foi aquecida no interior de um cilindro provido de um pistão móvelsem atrito, resultando na formação de tetracloreto de carbono e cloreto de hidrogênio. Considere todas as substâncias noestado gasoso e temperatura constante durante a reação. Assinale a opção que apresenta os volumes CORRETOS, medidosnas mesmas condições de temperatura e pressão, das substâncias presentes no cilindro após reação completa.

Volume metano Volume cloro Volume tetracloreto de carbono Volume cloreto de hidrogênio(mL) (mL) (mL) (mL)

A) 0 0 300 700B) 0 100 300 600C) 0 400 300 300D) 125 0 175 700E) 175 0 125 700

Questão 11▼▼

KII = =+

=+

∴ ××

∴ ×[ ][ ]

[ ],

( ),

––

––H S

HS

y yy

215

4

4151 2 10

10

1 101 2 10

0 91 10 8, –×

KI = =+

∴ ⋅[ ][ ][ ]

,, –

––H HS

H Sx

x2

82

9 1 100 1

Questão 10▼▼

9ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

→←

→←

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Resolução:VCH4 = 300mLVCl2

= 700mL

1CH4(g) + 4Cl2(g) → 1CCl4(g) + 4HCl(g)

1mol 4mol 1mol 4mol

175mL 300mL 700mL 175mL 700mLexcesso125mL

Após o término da reação, teremos no cilindro125mL metano175mL tetracloreto de carbono700mL cloreto de hidrogênio

Resposta: D

Considere as seguintes radiações eletromagnéticas:I. Radiação Gama. IV.Radiação infravermelho.

II. Radiação visível. V. Radiação microondas.III. Radiação ultravioleta.

Dentre estas radiações eletromagnéticas, aquelas que, via de regra, estão associadas a transições eletrônicas em moléculas sãoA) apenas I, II e III. D) apenas II, III e IV.B) apenas I e IV. E) todas.C) apenas II e III.

Resolução:Se entendermos que “associadas a transições eletrônicas” significa que as radiações eletromagnéticas causam transiçõeseletrônicas, então a resposta correta é alternativa E; pois todas as radiações citadas causam transições eletrônicas.Por outro lado, se “associadas a transições eletrônicas” significar que as radiações eletromagnéticas sejam causadas portransições eletrônicas, então a alternativa correta é D, pois apenas as radiações visível, ultravioleta e infravermelho podemser produzidas por transições eletrônicas.

As energias necessárias para mudar a distribuição de elétrons de moléculas são da ordem de 100kJ ⋅ mol–1. Conseqüen-temente, os fótons emitidos ou absorvidos, quando tais mudanças ocorrem, localizam-se nas regiões do espectro eletromag-nético próximas da luz visível e do ultravioleta.

Radiação Energia (kJ ⋅ mol–1) infravermelho �120vermelho 170amarelo 210azul 250ultravioleta �400

Fonte: Atkins, Peter William and De Paula, Julio. Physical Chemistry (7th ed.). Oxford University Press (2002).Resposta: D ou E

Considere os eletrodos representados pelas semi-equações químicas seguintes e seus respectivos potenciais na escala doeletrodo de hidrogênio (E0) e nas condições-padrão:

I. In+(aq) + e–(CM) In(s); E0I = –0,14V.

II. In2+(aq) + e–(CM) In+(aq); EII0 = –0,40V.

III. In3+(aq) + 2e–(CM) In+(aq); EIII0 = –0,44V.

IV. In3+(aq) + e–(CM) In2+(aq); EIV0 = –0,49V.

Assinale a opção que contém o valor CORRETO do potencial-padrão do eletrodo representado pela semi-equação

In3+(aq) + 3e–(CM) In(s).

A) –0,30V. D) –1,03V.B) –0,34V. E) –1,47V.C) –0,58V.

Questão 13▼▼

Questão 12▼▼

10ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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Resolução:Pela análise dos dados fornecidos, podemos concluir que o potencial da semi-reação III:

In3+(aq) + 2e– (CM) In+(aq) EIII = –0,44V

é o valor médio dos potenciais IV e II:

In3+(aq) + e– (CM) In2+(aq) EIV = –0,49V

In2+(aq) + e– (CM) In+(aq) EII = –0,40V

In3+(aq) + 2e– (CM) In+(aq) EIII =

EIII = –0,44V

De forma análoga, teremos:

In3+(aq) + e– (CM) In2+(aq) EIV = –0,49V

In2+(aq) + e– (CM) In+ (aq) EII = –0,40V

In+(aq) + e– (CM) In0(s) EI = –0,14V

In3+(aq) + 3e– (CM) In0(s) E =

E = –0,34VResposta: B

Quatro copos (I, II, III e IV) contêm, respectivamente, soluções aquosas de misturas de substâncias nas concentraçõesespecificadas a seguir:

I. Acetato de sódio 0,1mol L–1 + Cloreto de sódio 0,1mol L–1.

II. Ácido acético 0,1mol L–1 + Acetato de sódio 0,1mol L–1.

III. Ácido acético 0,1mol L–1 + Cloreto de sódio 0,1mol L–1.

IV. Ácido acético 0,1mol L–1 + Hidróxido de amônio 0,1mol L–1.

Para uma mesma temperatura, qual deve ser a seqüência CORRETA do pH das soluções contidas nos respectivos copos?Dados eventualmente necessários:

Constante de dissociação do ácido acético em água a 25ºC: Ka = 1,8 × 10–5.

Constante de dissociação do hidróxido de amônio em água a 25ºC: Kb = 1,8 × 10–5.

A) pHI � pHIV � pHII � pHIII.

B) pHI � pHIV � pHIII � pHII.

C) pHII � pHIII � pHI � pHIV.

D) pHIII � pHI � pHII � pHIV.

E) pHIII � pHI � pHIV � pHII.

Resolução:

Copo I: Solução de NaAc + Solução de NaCl

pH � 7 pH = 7(hidrólise do sal)

Copo I ⇒ pH � 7

Copo IV: Solução de HAc + Solução de NH4OH → solução de NH4 Ac

Supondo que os volumes das duas soluções sejam iguais, e como as constantes de dissociação do HAc eNH4OH são iguais, o pH da solução será 7.

Copo IV ⇒ pH = 7

Copo II: Solução de HAc + Solução de NaAcA solução é ácida, mas o HAc está enfraquecido pelo efeito do íon comum Ac–. Neste copo temos um tampão ácido.

Questão 14▼▼

(– , ) (– , ) (– , )0 49 0 40 0 143

+ +

(– , ) (– , )0 49 0 402+

11ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

(+)

(+)

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Copo III: ⇒ Solução de HAc + Solução de NaCl

A solução é ácida e mais ácida (menor pH) do que a do copo II, porque o HAc não é enfraquecido pelo íoncomum Ac–.

7 � pHII � pHIII

Conclusão: pHI � pHIV � pHII � pHIII

Resposta: A

O 21482Pb desintegra-se por emissão de partículas Beta, transformando-se em 214

83Bi que, por sua vez, se desintegra também poremissão de partículas Beta, transformando-se em 214

84Po. A figura abaixo mostra como varia, com o tempo, o número de átomos,

em porcentagem de partículas, envolvidos nestes processos de desintegração. Admita ln2 = 0,69. Considere que, para estesprocessos, sejam feitas as seguintes afirmações:

I. O tempo de meia-vida do chumbo é de aproximadamente 27min.II. A constante de velocidade da desintegração do chumbo é de aproximadamente 3 × 10–2min–1.

III. A velocidade de formação de polônio é igual à velocidade de desintegração do bismuto.IV. O tempo de meia-vida do bismuto é maior que o chumbo.V. A constante de velocidade de decaimento do bismuto é de aproximadamente 1 × 10–2min–1.

Das afirmações acima, estão CORRETASA) apenas I, II e III.B) apenas I e IV.C) apenas II, III e V.D) apenas III e IV.E) apenas IV e V.

Resolução:Afirmação I: Correta

De acordo com o gráfico, quando o porcentual do número de átomos de 21482Pb cair à metade do valor inicial, terão decorrido

aproximadamente 27 minutos.

Afirmação II: Correta

, onde: t1/2 = tempo de meia-vida

k = constante de velocidade de desintegração.

tnk1

2

2=

l

100

80

60

40

20

0

0 20 40 60 80 100

Pb21482

mer

o d

e át

om

os

(%)

Tempo (min)

N0

~ 27min

N012

100

80

60

40

20

0

0 20 40 60 80 100

Pb21482

Bi21483

Po21484N

úm

ero

de

áto

mo

s (%

)

Tempo (min)

Questão 15▼▼

12ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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k ≅ 3 ⋅ 10–2min–1

Afirmação III: Correta214

83Bi → 0–1β + 214

84Po

De acordo com o decaimento radioativo, para cada átomo de 21484Po formado, há o decaimento de 1 átomo de 214

83Bi. Logo, asvelocidades de formação de polônio e desintegração do bismuto são iguais.

Afirmação IV: Incorreta

De acordo com o gráfico, decorridos 70 minutos, teremos, aproximadamente, 60% de átomos de 21484Po e 20% de átomos de 214

83Bi .Como as velocidades de desintegração do bismuto e de formação de polônio são iguais, ao aumentar para 70% o porcentualde átomos de polônio, o porcentual de átomos de bismuto terá partido de 20% para 10% em função apenas da desintegração.Logo, esse tempo corresponde ao tempo de meia-vida do bismuto.

Assim, teremos:

Portanto t1/2 bismuto � t1/2 chumbo.

Afirmação V: Incorreta

k ≅ 5 ⋅ 10–2min–1

Resposta: A

Uma massa de 180g de zinco metálico é adicionada a um erlenmeyer contendo solução aquosa de ácido clorídrico. Ocorrereação com liberação de gás que é totalmente coletado em um Balão A, de volume igual a 2L. Terminada a reação, restam49g de zinco metálico no erlenmeyer. A seguir, por meio de um tubo provido de torneira, de volumes desprezíveis, o Balão Aé conectado a um Balão B, de volume igual a 4L, que contém gás nitrogênio sob pressão de 3atm. Considere que atemperatura é igual em ambos os balões e que esta é mantida constante durante todo o experimento. Abrindo-se a torneirado tubo de conexão entre os dois balões, ocorre a mistura dos dois gases. Após estabelecido o equilíbrio, a pressão nos doisbalões pode ser expressa em função da constante dos gases (R) e da temperatura absoluta (T) por

A) D)

B) E) RT + 3.

C) 32

RT.

12

1RT + .

13

2RT + .12

RT.

Questão 16▼▼

k =0 69

15,min

kn

t=

l 2

12

100

80

60

40

20

0

0 20 40 60 80 100

Pb21482

Bi21483

Po21484N

úm

ero

de

áto

mo

s (%

)

Tempo (min)

Tempo de meia-vidado bismuto: aproximadamente 15min

k = =0 69

270 0255 1,

min, min .–

kn

t=

l 2

12

13ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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Resolução:mTotal de Zn = 180g

Excesso de Znreagiram

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq)+ H2(q)

1mol 2mol 1mol

65,37g 1mol

131g xx = 2,0mol H2

PV = nRT3 ⋅ 4 = nN2

⋅ RT

Válvula aberta ⇒ PTotal

PV = ΣnRT

Resposta: D

Considere as seguintes equações químicas:

I.

II.

III.

OH

+ 3 HNO3 (conc)

OH

+ 3 H2O—NO2—O2N

NO2

OH

+ HCl

Cl

+ H2O

OH

+ H — C——O

—H

H+ ou OH–Resina fenólica

OH

+ NaOH

ONa

+ H2O

Questão 17▼▼

P RT= +13

2

PRT

=+2 12

6

P

RTRT

RT⋅ =+

62 12

PRT

RT⋅ ⋅= +

6 2

12

n

RTmolN2

12=

N2H2

2 mol

AB

T = cte

2 L4 L

3 atm

49131

gg

14ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

IV.

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Das reações representadas pelas equações, aquela(s) que ocorre(m) nas condições-padrão é(são)

A) apenas I.B) apenas I, II e IV.C) apenas II e III.D) apenas III e IV.E) todas.

Resolução:As reações que ocorrem nas condições-padrão são I, II e IV.

Reação I: é uma reação de neutralização.

Reação II: é uma reação de polimerização que permite produzir a baquelite.

Reação IV: é uma reação de nitração, cujo produto é o ácido pícrico (2, 4, 6-trinitrofenol).

Resposta: B

A figura abaixo representa o resultado de dois experimentos diferentes (I) e (II) realizados para uma mesma reação químicagenérica (reagentes → produtos). As áreas hachuradas sob as curvas representam o número de partículas reagentes com ener-gia cinética igual ou maior que a energia de ativação da reação (Eat).

Baseado nas informações apresentadas nesta figura, é CORRETO afirmar queA) a constante de equilíbrio da reação nas condições do experimento I é igual à da reação nas condições do experimento II.B) a velocidade medida para a reação nas condições do experimento I é maior que a medida nas condições do experimento II.C) a temperatura do experimento I é menor que a temperatura do experimento II.D) a constante da velocidade medida nas condições do experimento I é igual à medida nas condições do experimento II.E) a energia cinética média das partículas, medida nas condições do experimento I, é maior que a medida nas condições do

experimento II.

Resolução:O gráfico mostra que no experimento II o número de moléculas dos reagentes com energia maior que a energia de ativaçãoda reação é maior que no experimento I. Portanto o experimento II foi realizado em temperatura mais alta que o experi-mento I.

A) está incorreto porque a constante de equilíbrio varia com a temperatura.

B) está incorreto porque a velocidade medida para o experimento I é menor que a medida para o experimento II, pelo fatode a temperatura do experimento I ser menor que a do experimento II.

C) está correto, como já foi justificado.

D) está incorreto, porque a constante de velocidade de reação varia com a temperatura.

E) está incorreto, porque a energia cinética média das partículas aumenta com a temperatura, portanto em I é menor doque em II.

Resposta: C

I

II

Energia cinéticadas partículas

Eat

mer

o d

e p

artí

cula

s

Questão 18▼▼

15ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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A figura abaixo mostra como o valor do logaritmo da constante de velocidade (k) da reação representada pela equação quí-

mica A →k R varia com o recíproco da temperatura.

Considere que, em relação às informações mostradas na figura, sejam feitas as afirmações seguintes:

I. O trecho a — b da curva mostra a variação de lnk da reação direta (A → R) com o recíproco da temperatura, enquantoo trecho b — c mostra como varia lnk da reação inversa (R → A) com o recíproco da temperatura.

II. Para temperaturas menores que Tb, o mecanismo controlador da reação em questão é diferente daquele para temperatu-ras maiores que Tb.

III. A energia de ativação da reação no trecho a — b é menor que a no trecho b — c.

IV. A energia de ativação da reação direta (A → R) é menor que a da reação inversa (R → A).

Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S)

A) apenas I e IV. D) apenas II e III.B) apenas I, II e IV. E) apenas III.C) apenas II.

Resolução:

Conforme a equação: A →k R

v = k ⋅ [A]

De acordo com a equação de Arrhenius:

onde:A = fator de freqüência de ArrheniusEa = energia de ativação

R = constante universal dos gasesT = temperatura termodinâmica

Aplicando ln nos dois lados da equação de Arrhenius:

y = m x + b

onde m é o coeficiente angular da reta e determinado por tgα

Cálculo da tangente do ângulo α1:

tgnk a nk b

T Tb a

α11 1

=( )

l l( ) – ( )

log –o nkEaR T

n Al l= ⋅ +1

l lnk n AEaRT

= –

k A eEa

RT= ⋅–

,

a

b

c

1/Ta 1/Tb 1/Tc 1/T

lnk

Questão 19▼▼

16ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

a

b

c

1/Ta 1/Tb 1/Tc 1/T

lnk

α1

α2

→ → → →

123 123

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Cálculo da tangente do ângulo α2:

De acordo com o gráfico:

(lnk(a) – lnk(b)) � (lnk(b) – lnk(c))e

Portanto tgα1 � tgα2

e Ea(a → b) � Ea(b → c)

Então temos:

Afirmação I: falsa. O gráfico se refere a lnk, ou seja, à reação direta.Afirmação II: correta. A alteração da energia de ativação de uma reação é um indicativo de alteração no seu mecanismo.Afirmação III: correta. De acordo com o gráfico, a energia de ativação no trecho (a → b), dada por tgα1, é menor que a ener-gia de ativação no trecho (b → c), dada por tgα2.

Afirmação IV: falsa. A diminuição da temperatura diminui a constante de velocidade da reação direta, favorecendo a reaçãoinversa, ou seja, a reação com menor energia de ativação. Portanto

Ea(A → R) � Aa(R → A).

Resposta: D

Considere os dois eletrodos (I e II) seguintes e seus respectivos potenciais na escala do eletrodo de hidrogênio (E0) e nascondições-padrão:

I. 2F–(aq) 2e–(CM) + F2(g); E0I

= 2,87V.

II. Mn2+(aq) + 4H2O(l) 5e–(CM) + 8H+(aq) + MnO–4 (aq); E0

II= 1,51V.

A força eletromotriz de um elemento galvânico construído com os dois eletrodos acima é de

A) –1,81V.B) –1,13V.C) 0,68V.D) 1,36V.E) 4,38V.

Resolução:

10F–(aq)

10 e– (CM) + 5F2(g)E = 2,87 V

2MnO–4 (aq)

+ 16H+(aq)

+ 10 e– (CM) 2Mn2+(aq)

+ 8H2O(l)

E = –1,51V

2MnO–4 (aq)

+ 16H+(aq)

+ 10F–(aq)

2Mn2+(aq)

+ 5F2(q)+ 8H2O

(l) E = 1,36V

Resposta: D

AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEMSER RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES.

Descreva os procedimentos utilizados na determinação do potencial de um eletrodo de cobre Cu(s) | Cu2+(aq). De suadescrição devem costar:a) A listagem de todo o material (soluções, medidores etc.) necessário para realizar a medição do potencial do eletrodo em questão.

Questão 21▼▼

Questão 20▼▼

1 1 1 1T T T Tb a c b

– –

tgnk b nk c

T Tc b

α2 1 1=

( )

l l( ) – ( )

17ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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b) O desenho esquemático do elemento galvânico montado para realizar a medição em questão. Deixe claro esse desenho quais sãoos pólos positivo e negativo e qual dos eletrodos será o anodo e qual será o catodo, quando corrente elétrica circular por esseelemento galvânico. Neste último caso, escreva as equações químicas que representam as reações anódicas e catódicas, respecti-vamente.

c) A explicação de como um aumento do valor das grandezas seguintes afeta o potencial do eletrodo de cobre (Aumenta? Diminui?Não altera?): área do eletrodo, concentração de cobre no condutor metálico, concentração de íons cobre no condutor eletrolíticoe temperatura.

Resolução:a) Lista de materiais:

• solução aquosa de HCl 1,0mol/L• solução aquosa de CuSO4 1,0mol/L e barra de cobre• voltímetro• eletrodo de hidrogênio• ponte salina e termômetro

b)

H2(g) → 2H+(aq) + 2e– Cu2+(aq) + 2e– → Cu0(s)

A 25ºC, teríamos:

∆E0 = E0cátodo – E0

ânodo

Experimentalmente, ∆E0 = 0,34V

0,34 = E0Cu – zero

E0Cu (redução) = +0,34V

c) A área do eletrodo e a concentração de cobre no condutor metálico não afetam a medida do potencial.A concentração de íons Cu2+ no condutor eletrolítico influirá na medida de acordo com a equação de Nernst.

E = E0 –

Quanto maior [Cu2+], maior o valor obtido para o potencial E.

Pela equação Nernst quanto maior a temperatura menor o potencial E.

Deseja-se preparar 57 gramas de sulfato de alumínio [Al2(SO4)3] a partir de alumínio sólido (Al), praticamente puro, e ácidosulfúrico (H2SO4). O ácido sulfúrico disponível é uma solução aquosa 96% (m/m), com massa específica de 1,84gcm–3.

a) Qual a massa, em gramas, de alumínio necessária para preparar a quantidade de Al2(SO4)3 especificada? Mostre os cál-culos realizados.

b) Qual a massa, em gramas, de ácido sulfúrico necessária para preparar a quantidade de Al2(SO4)3 especificada? Mostreos cálculos realizados.

c) Nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), qual é o volume, em litros, de gás formado durante a preparaçãoda quantidade de Al2(SO4)3 especificada? Mostre os cálculos realizados.

d) Caso a quantidade especificada de Al2(SO4)3 seja dissolvida em água acidulada, formando 1L de solução, qual a concentração

de íons Al3+ e de íons SO42– existentes nesta solução?

Questão 22▼▼

RTnF

nCu

l1

2[ ]+

H2(g)(1atm)

H+(aq) Cu2+(aq)

elétrons

voltímetro

Cu(s)

OxidaçãoÂnodo

Pólo negativo

ReduçãoCátodo

Pólo positivo

Pt

18ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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Resolução:

a) 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H22mol 3mol 1mol

2(27g) 342gx 57g

= 9g de alumínio

b) 3H2SO4 → 1Al2(SO4)33mol 1mol

3(98g) 342gx 57g

x = 49g de H2SO4

c) Considerando que o gás hidrogênio se comporte como um gás ideal nas CNTP:1Al2SO4 → 3H2

1mol 3mol342g 3(22,4L)57g x

x = 11,2L de H2

d) Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO2–4

1mol 2mol 3mol342g 2mol 3mol

57g x y

y = 0,5mol SO2–4

Como o volume é 1L, temos

mol/L de Al3+ e 0,5mol/L de SO2–4

Uma solução aquosa foi preparada em um balão volumétrico de capacidade igual a 1L, adicionando-se uma massa corres-pondente a 0,05mol de dihidrogenofosfato de potássio (KH2PO4) sólido a 300mL de uma solução aquosa de hidróxido depotássio (KOH) 0,1molL–1 e completando-se o volume do balão com água destilada.

Dado eventualmente necessário: pKa = –logKa = 7,2, em que Ka = constante de dissociação do H2PO–4 em água a 25ºC.

a) Escreva a equação química referente à reação que ocorre no balão quando da adição do KH2PO4 à solução de KOH.b) Determine o pH da solução aquosa preparada, mostrando os cálculos realizados.c) O que ocorre com o pH da solução preparada (Aumenta? Diminui? Não altera?) quando a 100mL desta solução for

adicionado 1mL de solução aquosa de HCl 0,1molL–1? Justifique sua resposta.d) O que ocorre com o pH da solução preparada (Aumenta? Diminui? Não altera?) quando a 100mL desta solução for

adicionado 1mL de solução aquosa de KOH 0,1molL–1? Justifique sua resposta.

Resolução:a) e b)

0,05mol KH2PO4(s)

300mL = 0,3L KOH 0,1mol L–1

0,1mol KOH 1Lx 0,3L

x = 0,03mol KOH

KH2PO4 + KOH → K2HPO4 + H2O

1mol 1mol 1mol0,05mol 0,03mol 0,03molexcesso0,02mol

Questão 23▼▼

13

x mol A= +13

3l

x =⋅ ⋅2 27 57

342

19ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

14

24

3

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Na solução temos0,02mol KH2PO4 = 0,02mol H2PO–

4

0,03mol K2HPO4 = 0,03mol HPO2–4

pH = 7,2 + log1,5pH = 7,37

c) e d) O pH da solução não se altera de maneira significativa, pois a solução é tamponada (sistema tampão evita variaçõessignificativas de pH).

Certa reação química exotérmica ocorre, em dada temperatura e pressão, em duas etapas representadas pela seguinte se-qüência de equações químicas: A + B → E + F + G

E + F + G → C + D

Represente, em um único gráfico, como varia a energia potencial do sistema em transformação (ordenada) com a coordenada dareação (abscissa), mostrando claramente a variação de entalpia da reação, a energia de ativação envolvida em cada uma dasetapas da reação e qual destas apresenta a menor energia de ativação. Neste mesmo gráfico, mostre como a energia potencial dosistema em transformação varia com a coordenada da reação, quando um catalisador é adicionado ao sistema reagente.Considere que somente a etapa mais lenta da reação é influenciada pela presença do catalisador.

Resolução:

E1 = energia de ativação da reação

A + B → E + F + Gsem catálise.

E2 = energia de ativação da reação

E + F + G → C + D (admitida como etapa lenta)sem catálise.E1 � E2

E3 = energia de ativação da reação

E + F + G → C + Dcom catálise.E3 � E2

A adição de catalisador não altera o ∆H da reação.

São preparadas duas misturas: uma de água e sabão e a outra de etanol e sabão. Um feixe de luz visível incidindo sobreessas duas misturas é visualizado somente através da mistura de água e sabão. Com base nestas informações, qual das duasmisturas pode ser considerada uma solução? Por quê?

Questão 25▼▼

En

erg

ia p

ote

nci

al

Coordenada de reação

A + B

E + F + G

C + D

∆H � 0

C + D

E2

E3E1

Questão 24▼▼

pH = +7 20 030 02

, log,,

pH pK

HPO

H POa= +

−log

[ ]

[ ]–42

2 4

20ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

12

3

12

3

em 1,0L de solução

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Resolução:A mistura de água e sabão se constitui em um colóide. As micelas presentes no sistema são suficientemente grandes para refle-tir e dispersar a luz. Essa dispersão da luz é conhecida por efeito Tyndall. A mistura de álcool e sabão forma uma solução.Soluções não conseguem dispersar a luz.

O gráfico ao lado mostra a variação, com o tempo, da velocidade de troca de calordurante uma reação química. Admita que 1mol de produto tenha se formadodesde o início da reação até o tempo t = 11min.Utilizando as informações contidas no gráfico, determine, de forma aproximada,o valor das quantidades abaixo, mostrando os cálculos realizados.a) Quantidade, em mols, de produto formado até t = 4min.b) Quantidade de calor, em kJ mol–1, liberada na reação até t = 11min.

Resolução:b)

Área do triângulo = = 8,25J = 8,25 × 10–3kJ

Calor trocado durante a reação = 8,25 × 10–3kJ/mol

a)

Área do triângulo = = 0,5J = 5 × 10–4kJ

1 mol 8,25 × 10–3kJ

x 5 × 10–4kJ

x = 0,061mol

Um dos sistemas propelentes usados em foguetes consiste de uma mistura de hidrazina (N2H4) e peróxido de hidrogênio (H2O2).Sabendo que o ponto triplo da hidrazina corresponde à temperatura de 2,0ºC e à pressão de 3,4mmHg, que o ponto críticocorresponde à temperatura de 380ºC e à pressão de 145atm e que na pressão de 1atm as temperaturas de fusão e de ebuliçãosão iguais a 1,0 e 113,5ºC, respectivamente, pedem-se:

a) Um esboço do diagrama de fases da hidrazina para o intervalo de pressão e temperatura considerados neste enunicado.b) A indicação, no diagrama esboçado no item a), de todos os pontos indicados no enunciado e das fases presentes em cada

região do diagrama.c) A equação química completa e balanceada que descreve a reação de combustão entre hidrazina e peróxido de hidrogênio,

quando estes são misturados numa temperatura de 25ºC e pressão de 1atm. Nesta equação, indique os estados físicos decada substância.

d) O cálculo da variação de entalpia da reação mencionada em c).

Dados eventualmente necessários: variação de entalpia de formação (∆Hºf), na temperatura de 25ºC e pressão de 1atm,referente a:

N2H4(g): ∆H0f = 95,4kJmol–1. N2H4(l): ∆H0

f = 50,6kJmol–1.

H2O2(l): ∆H0f = –187,8kJmol–1. H2O(g): ∆H0

f = –241,8kJmol–1.

Questão 27▼▼

1 12×

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

0 2 4 6 8 10 12Tempo (min)

Velo

cid

ade

de

tro

cad

e ca

lor

(J/m

in)

3 9

6 2 752

× ,

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

0 2 4 6 8 10 12Tempo (min)

Velo

cid

ade

de

tro

cad

e ca

lor

(J/m

in)

2,75

3 9

Questão 26▼▼

21ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

12

3

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

0 2 4 6 8 10 12Tempo (min)

Velo

cid

ade

de

tro

cad

e ca

lor

(J/m

in)

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Resolução:a) e b) De acordo com as informações do enunciado, podemos fazer o seguinte esboço do diagrama de fases da hidrazina:

145atm = 110200mmHg

Sobre cada linha temos as respectivas fases em equilíbrio. Todas as fases estão em equilíbrio no ponto triplo. Acima da tempe-ratura crítica, a fase líquida não se forma.

c) N2H4(l) + 2H2O2(l) → N2(g) + 4H2O(g)

d) ∆H = ∆H0fprodutos

– ∆H0freagentes

∆H = [∆H0fN2

+ 4∆H0fH2O

] – [∆H0fN2H4

+ 2∆H0fH2O2

]∆H = [0 + 4(–241,8)] – [(50,6) + 2(–187,8)]∆H = (–967,2) – (–325)∆H = –642,2kJ

Um recipiente aberto, mantido à temperatura ambiente, contém uma substância A(s) que se transforma em B(g) sem a presençade catalisador. Sabendo-se que a reação acontece segundo uma equação de velocidade de ordem zero, responda com justificativasàs seguintes perguntas:a) Qual a expressão algébrica que pode ser utilizada para representar a velocidade da reação?b) Quais os fatores que influenciam na velocidade da reação?c) É possível determinar o tempo de meia-vida da reação sem conhecer a pressão de B(g)?

Resolução:a) A(s) → B(g)

A lei da velocidade é de ordem zero.V = K [A]0 ⇒ V = KLogo, notamos que a velocidade da reação não depende da concentração de A(s).

b) Pela equação de Arrhenius:

A velocidade da reação irá se alterar com a variação de temperatura (T), a energia de ativação (Ea) e a superfície de con-tato, que está relacionada ao fator de freqüência de Arrhenius (A).

c) Como o recipiente está aberto, não conseguiremos medir a pressão parcial de B.O tempo de meia vida da reação pode ser determinado, por exemplo, medindo-se a variação de massa de A em função do tempo.

Uma mistura gasosa é colocada a reagir dentro de um cilindro provido de um pistão móvel, sem atrito e sem massa, o qualé mantido à temperatura constante. As reações que ocorrem dentro do cilindro podem ser genericamente representadas pelasseguintes equações químicas:

I. A(g) + 2B(g) 3C(g).

II. C(g) C(l).

Questão 29▼▼

K Ae

Ea

RT=

Questão 28▼▼

Pressão (mm Hg)

SÓLIDO

VAPOR

110200

760

3,4

LÍQUIDO

Temperatura(ºC)

1 2 113,5 380

PontoTriplo

Ebulição

PontoCrítico

Fusão

22ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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O que ocorre com o valor das grandezas abaixo (Aumenta? Diminui? Não altera?), quando o volume do cilindro é duplicado?Justifique suas respostas.a) Quantidade, em mols, da espécie B.b) Quantidade, em mols, da espécie C líquida.c) Constante de equilíbrio da equação I.d) Razão [C]3/[B]2.

Resolução:I) A(g) + 2B(g) 3C(g)

II) C(g) C(l)

b) Ao dobrar o volume, para manter a pressão de vapor de C no sistema, o equilíbrio II se desloca para a esquerda, e comisso diminui a quantidade em mols de C líquido.

c) Na mesma temperatura, ao dobrar o volume, a constante de equilíbrio

não se altera e [C] também não se altera, porque não se altera a pressão de vapor de C.

d) = constante = constante

[A] [B]2 = constante

Aumentando [A], [B] teria que diminuir e vice-versa. Isso é impossível porque A e B são reagentes.

Conclusão: [A] e [B] são constantes.

Razão é constante, ou seja, não se altera.

a) [B] = constante. Como o volume dobrou, a quantidade em mols de B aumenta.

Dois substratos de vidro, do tipo comumente utilizado na fabricação de janelas, foram limpos e secos. Nas condições ambien-tes, depositaram-se cuidadosamente uma gota (0,05mL) de mercúrio sobre um dos substratos e uma gota (0,05mL) de águasobre o outro substrato. Considere os líquidos puros.a) Desenhe o formato da gota de líquido depositada sobre cada um dos substratos.b) Justifique a razão de eventuais diferenças nos formatos das gotas dos líquidos depositadas sobre cada um dos substratos

de vidro.c) Qual a influência do volume do líquido no formato das gotas depositadas sobre os substratos?

Resolução:

a)

b) Devido à forte interação entre as moléculas de água e os silicatos constituintes do vidro, a gota de água se espalha nasuperfície do vidro, constituindo uma camada de água.No caso do mercúrio, como não há interação entre seus átomos e os silicatos constituintes do vidro, o mercúrio deposita-sesob forma de uma esfera.

c) Aumentando a quantidade dos líquidos, pela ação da gravidade, há um espalhamento de ambos na superfície do vidro.

água (1 gota)

superfície do vidro

mercúrio (1 gota)

superfície do vidro

Questão 30▼▼

[ ]

[ ]

C

B

3

2

∴ =

K

C A BI

[ ] [ ][ ]3 21

K

CI

[ ]3

KC

A BI =

[ ]

[ ] [ ]

3

2

23ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

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25ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

Foi uma boa prova.Das 30 questões, 14 podem ser consideradas fáceis (para uma prova do ITA), 8 médias e 8 difíceis (sendo 3 particular-

mente complexas).Se o aluno aplicasse o “pega-varetas”, teria um bom aproveitamento.

TTTNNNEEEMMM ÁÁÁ OOOOOOCCC IIIRRR

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27ITA/2004 ANGLO VESTIBULARES

IIICCCNNNÊÊÊDDDIIINNNIII CCC AAA

2 4 6

Assunto

Nº DE QUESTÕES

1 3 5 7 8 9 10

Química Geral

Orgânica

Físico-Química

11 12 13 14 15 16

Atomística