prova-mestrado-2010-2 UNB, Provas de Química Industrial

Baixe prova-mestrado-2010-2 UNB e outras Provas em PDF para Química Industrial, somente na Docsity! Universidade de Brasília Instituto de Química Código:_______________ (uso da Secretaria) Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Química SELEÇÃO AO CURSO DE MESTRADO EM QUÍMICA 02/2010 Prova escrita de conteúdo – Área de Concentração: CONHECIMENTOS GERAIS Nome da(o) candidata(o): (letra de forma) Número do documento de Identidade: Assinatura: ____________________________________________________________________ INSTRUÇÕES 1. Preencha atentamente os dados solicitados. 2. Escreva o seu nome e assine APENAS NO CABEÇALHO DESTA PÁGINA. 3. Não amasse, não rubrique, não escreva seu nome nem faça marca ou sinal identificador nas demais páginas, sob pena de ter as respectivas respostas anuladas. 4. É obrigatório o uso de caneta esferográfica. Respostas escritas a lápis serão anuladas. 5. Escreva com letra legível. No caso de erro, risque, com um traço simples, a palavra, a frase, o trecho ou o sinal gráfico e escreva o respectivo substitutivo. Lembre-se: parênteses não podem ser usados para tal finalidade. 6. Não serão avaliadas respostas escritas em folhas que não sejam as destinadas a isso, anexas. Caso haja necessidade, use o verso da folha destinada para a resposta. Lembre-se: cada questão tem sua folha própria para a resposta. 7. Durante a realização da prova, não será permitida a consulta a qualquer material, sujeitando-se a(o) candidata(o) inobservante desta proibição ao cancelamento sumário da sua inscrição. 8. Não será permitida a comunicação entre candidatos, bem como a comunicação com pessoas externas, por qualquer meio, sujeitando-se a(o) candidata(o) inobservante desta proibição ao cancelamento sumário da sua inscrição. 9. Não será permitida a utilização de qualquer recurso eletrônico, EXCETO CALCULADORA, sujeitando-se a(o) candidata(o) inobservante desta proibição ao cancelamento sumário da sua inscrição. 10. A duração desta prova é de 4 horas. Código:_______________ (uso da Secretaria) 1 ESTA PROVA É COMPOSTA DE DOZE QUESTÕES, DIVIDIDAS EM QUATRO CONJUNTOS DE TRÊS QUESTÕES. EM CADA CONJUNTO, ESCOLHA APENAS DUAS QUESTÕES PARA FAZER, TOTALIZANDO OITO QUESTÕES, COM IGUAL VALOR (1,25 PONTO POR QUESTÃO). CONJUNTO 1: Para a realização das questões do CONJUNTO 1 são dados: Z (B=5; C=6; N=7; O=8; F=9; P=15; S=16; Ca=20; Ti=22). Questão 1 1. a) (Valor 0,45) Desenhe as estrutura de Lewis para as seguintes moléculas SF4, NO2 - e PF6 - e, nos casos pertinentes, as estruturas ressonantes. b) (Valor 0,40) Use o modelo VSEPR (Teoria de Repulsão do Par de Elétrons no Nível de Valência) para determinar a geometria molecular destes compostos. c) (Valor 0,40) Em cada caso, demonstre a hibridização do átomo central. Questão 2 Uma cela unitária do mineral perovskita é mostrada ao lado. O composto é constituído por cálcio, titânio e oxigênio (conforme figura). Com base na cela unitária responda: a) (Valor 0,65) Qual a fórmula da perovskita? b) (Valor 0,60) Qual o estado de oxidação do titânio na perovskita? Questão 3 a) (Valor 0,40) Que ânion é isoeletrônico ao N2? Se o ânion tiver exatamente as mesmas ligações do N2 e este ânion for protonável, qual seria o ácido formado? b) (Valor 0,45) Construa o diagrama de níveis de energia de orbitais moleculares para esse ânion. c) (Valor 0,40) Calcule a ordem de ligação e explique sua propriedade magnética. --------------------------------------------------------------------- Código:_______________ (uso da Secretaria) 4 Explique o que deve ocorrer com o potencial da célula e com a concentração de cada espécie em solução com o decorrer da reação. Dados: Eº (Ag+/Ag) = 0,799 V Eº (Cu2+/Cu) = 0,337 V Kps,AgCl = 1,8210-10 à 25ºC. Considere coeficientes de atividade são iguais a 1 em todas as respostas. --------------------------------------------------------------------- Código:_______________ (uso da Secretaria) 5 CONJUNTO 4: Questão 10. (Valor 1,25) Analise as ilustrações abaixo e interprete-as em função: a) da Lei de Boyle; b) da Lei de Boyle e da Teoria Cinético-Molecular de Gases; c) da Lei de Charles e da Teoria Cinético-Molecular de Gases. Figura adaptada de: SNYDER, C. H. The Extraordinary Chemistry of Ordinary Things, 2nd Ed., J. Wiley & Sons, Inc., 1995. Questão 11. (Valor 1,25) A reação química geral abaixo ocorre a 25 ºC e 1 atm de pressão: A + 2B  3C + 2D Os seguintes valores de energias livre padrão de formação foram obtidos para cada substância (em kJ./mol-1): A B C D I - - 13,6 - 23,4 + 48,4 + 33,1 II - - 13,6 + 23,4 - 48,4 + 33,1 III - + 13,6 + 23,4 + 48,4 - 33,1 IV - + 13,6 + 23,4 - 48,4 - 33,1 Calcule Gº e Kp da reação para cada uma das situações e indique, em ordem decrescente, as tendências de ocorrência de maior espontaneidade para a formação dos produtos. Justifique o resultado obtido. Código:_______________ (uso da Secretaria) 6 Questão 12. (Valor 1,25) Os orbitais atômicos são descritos por relações matemáticas chamadas funções de onda, que contêm toda a informação de um determinado sistema. Os números quânticos de um determinado orbital atômico estão diretamente relacionados às funções de onda, pois, para cada conjunto diferente de números quânticos, há uma função de onda que descreve um orbital distinto. Observe as representações gráficas das funções de onda radiais de orbitais do átomo de hidrogênio: (Figura adaptada de: ATKINS, P.; FRIEDMAN, R. Molecular Quantum Mechanics – 4th ed. Oxford University Press, 2005) a) (Valor 0,35) Identifique, com base nos números quânticos dados na figura, quais orbitais atômicos são tratados. b) (Valor 0,90) Sabendo que a probabilidade é proporcional ao quadrado da função de onda, esboce os gráficos do quadrado da função de onda dos orbitais 1s e 2p acima, relacionando-os às formas dos orbitais e aos números quânticos n e l. ---------------------------------------------------------------------