UEM 2004 - Questões

Em meados de maio de 2003, a Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) foi informada de casos graves de intoxicação associados ao uso de um medicamento à base de sulfato de bário. A matéria-prima usada na preparação do sulfato de bário é o carbonato de bário, que pode também ser usado em venenos para ratos. A causa da morte de pacientes que usaram os medicamentos supostamente à base de sulfato de bário foi, segundo laudos médicos, a intoxicação por carbonato de bário. Uma das formas de sintetizar o sulfato de bário é através da reação entre carbonato de bário e sulfato de cálcio em meio aquoso, como mostra a reação abaixo.

$BaCO_{3(aq)} + CaSO_{4(aq)} \underset{}{\overset{} \rightleftharpoons} BaSO_{4(s)} + CaCO_{3(s)}$

Assinale o que for correto.

(Dados: $Ca = 40; C = 12; Ba = 137; S = 32; O = 16$)

01. A reação descrita acima é uma reação de dupla troca.

02. A separação entre os produtos $BaSO_{4(s)}$ e $CaCO_{3(s)}$ pode ser feita por filtração simples.

04. Supondo que a solubilidade do $CaCO_3$ em água a uma dada temperatura seja igual a $10$ mg/L, seu $K_{ps}$ é igual a $10^{- 8.}$

08. Supondo que o $K_{ps}$ do $BaCO_3$ a $27^\circ \ \text{C}$ seja igual a $4 \cdot 10^{-8}$, a contaminação do produto $BaSO_4$ por $BaCO_3$ pode ter ocorrido porque o profissional responsável pela preparação do $BaSO_4$ adicionou mais do que $4,0$ g de $BaCO_{3(s)}$ por litro de água, no início da preparação, mantida a $27^\circ \ \text{ C}$.

16. Como a constante de equilíbrio da reação varia com a temperatura, a solubilidade dos reagentes também varia, porém o $K_{ps}$ mantém-se inalterado com uma variação da temperatura.

O metanol é um líquido combustível que pode ser considerado como um substituto da gasolina. Ele pode ser sintetizado a partir do gás natural metano, de acordo com a reação abaixo.

$2 CH_{4(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 CH_3OH_{(\ell)}$

Considerando as equações a seguir e as afirmações acima, assinale o que for correto.

(Dados: $H = 1; C = 12; O = 16$)

$CH_{4(g)} + H_2O_{(g)} \rightarrow CO_{(g)} + 3 H_{2(g)} \; \; \; \Delta H^0 = + 206,1 \ \text{kJ}$

$2 H_{2(g)} + CO_{(g)} \rightarrow CH_3OH_{(\ell)} \; \; \; \Delta H^0 = - 128,3 \ \text{kJ}$

$2 H_{2(g)} + O2_{(g)} \rightarrow 2 H_2O_{(g)} \; \; \; \Delta H^0 = - 483,6 \ \text{kJ}$

01. Entalpia de combustão de uma substância é o calor liberado na reação de combustão completa de $1$ mol dessa substância, a $25^\circ \ \text{C}$ e $1$ atm.

02. Uma reação exotérmica possui variação de entalpia padrão negativa.

04. Fusão e vaporização são exemplos de processos endotérmicos, enquanto solidificação e liquifação são exemplos de processos exotérmicos.

08. O calor de formação de 2 mols de metanol a partir do metano e do oxigênio a $25^\circ \ \text{C}$ e $1$ atm é igual a $- 328$ kJ.

16. Considerando a reação de formação do metanol a partir de metano e de oxigênio a $25^\circ \ \text{C}$ e $1$ atm, ao aquecer o sistema, favorece-se a produção de metanol, pois essa reação é exotérmica.

Considerando as reações abaixo com seus respectivos potenciais-padrão de redução, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

1. I. $2H^+ + 2 e^- \rightarrow H_2 \; \; \; E^o = 0,0 \ \text{V}$
   

2. II. $Ti^{2+} + 2 e^- \rightarrow Ti \; \; \; E^o = 1,63 \ \text{V}$
   

3. III. $Cr^{2+} + 2 e^- \rightarrow Cr \; \; \; E^o = 0,56 \ \text{V}$
   

4. IV. $Fe^{2+} + 2 e^- \rightarrow Fe \; \; \; E^o = 0,44 \ \text{V}$
   

5. V. $Au^+ + e^- Au \; \; \; E^o = 1,68 \ \text{V}$
   

6. VI. $O_2 + 2H_2O + 4 e^- \rightarrow 4OH^- E^o = 1,23 \ \text{V}$
   

01. Uma célula eletroquímica montada com os eletrodos das reações III e IV possui uma reação global espontânea com $\Delta E^o = 1,0 \ \text{V.}$

02. O valor do potencial-padrão de oxidação do eletrodo representado pela reação II é $1,63$ V.

04. Uma pilha montada com os eletrodos das reações III e V, utilizando-se uma ponte salina, pode ser representada por $Cr/Cr^{2+}//Au^+/Au$.

08. A corrosão do ferro está baseada na sua oxidação. Sendo assim, dentre os metais acima, o ouro seria o mais indicado para proteger o ferro contra a corrosão.

16. Considerando que a reação global que representa a corrosão do ferro pode ser determinada através das reações IV e VI, para se produzir $2,0$ g de ferrugem, $Fe(OH)_2$, são necessários, aproximadamente, $50$ L de $O_2$, nas $CNTP$, considerando o $O_2$ como um gás ideal.

(Dados: Fe = 56; O = 16; H = 1)

Os conversores catalíticos automotores, baseados em ligas metálicas sólidas contendo ródio, paládio ou molibdênio, são dispositivos antipoluição existentes na maioria dos carros. Sua função é absorver moléculas de gases poluentes e, através de um processo chamado catálise, oxidar ou decompor esses gases, como mostra o exemplo abaixo. Para a reação global

$2 NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 NO_{2(g)}$ ,

na qual $NO_2$ atmosférico é gerado a partir de NO expelido dos escapamentos de automóveis, é proposto o seguinte mecanismo, em duas etapas:

$N_2O_{2(g)} + O_{2(g)} \underset{}{\overset{} \rightleftharpoons} 2 NO_{2(g)} \; \; \; \; \; (\ \text{etapa lenta})$

$2 NO_{(g)} \underset{}{\overset{} \rightleftharpoons} N_2O_{2(g)} \; \; \; \; \; (\ \text{etapa rápida})$

Considerando essas afirmações, assinale o que for correto.

01. A lei de velocidade da etapa lenta é igual a $v = k[O_2][NO]^2.$

02. As reações das etapas rápida e lenta podem ser chamadas de reações bimoleculares.

04. A catálise descrita acima é um exemplo de catálise homogênea.

08. À temperatura e à concentração de $NO_{(g)}$ constantes, se a concentração de $O_{2(g)}$ duplicar, a reação global será 4 vezes mais rápida.

16. Sendo a lei de velocidade da etapa lenta, obtida experimentalmente, igual a $v=k[N_2O_2][O_2]$, sua ordem de reação é igual a $2$.

Considere duas soluções A e B. A solução A é constituída de $1,0 \ \text{L}$ de $A\ell _2(SO_4)_{3(aq)} \; 0,15 \ \text{mol/L}$ e a solução B é constituída de $1,0 \ \text{L de } Ba(NO_3)_{2(aq)} \; 0,15 \ \text{mol/L}$. Sabendo-se que os sais estão $100\%$ ionizados nas soluções e que ambas estão ao nível do mar, assinale o que for correto.

01. A solução A possui menor temperatura de congelação do que a solução B.

02. A solução B entra em ebulição a uma temperatura menor do que a solução A.

04. A solução A possui maior pressão osmótica que a solução B.

08. Misturando-se as duas soluções, a concentração de íons $Ba^{2+}$ é de $0,30$ mol/L.

16. Uma solução de glicose $0,15$ mol/L apresentará efeito coligativo superior ao da solução A.

32. Crioscopia é a propriedade coligativa que corresponde à diminuição da pressão de vapor de um líquido.