prova mestrado UFPA

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Serviço Público Federal 
Universidade Federal do Pará 
Instituto de Ciências Exatas e Naturais 
Programa de Pós-Graduação em Química 
 
 
1 Programa de Pós-Graduação em Química (PPGQ) – Lab. Química Pesquisa – Cidade Universitária José Silveira Neto – Setor 
Básico – Rua Augusto Corrêa S/N 
E-mail: ppgq@ufpa.br, Tel: 3201 – 7363/ Fax: 3201 - 7635 
http://www.ufpa.br/ppgq 
 
 
 
Questão 1: (1,25 pontos) 
Uma preparação farmacêutica contendo cromo (III) foi analisada tratando-se 2,63 g da amostra com 5,00 mL de solução 0,0103 
mol/L de EDTA . A quantidade de EDTA que não reagiu foi titulada com 1,32 mL de solução de zinco 0,0122 mol/L. Qual a 
percentagem de cromo na preparação farmacêutica ? 
Dado: Cr3+ (51,996 u) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) n0 de mols de EDTA total = 5,00 x 10
3-
 L x 0,0103 mol/L = 5,15 x 10-5 mol (0,25) 
b) n0 de mols de EDTA excesso = n0 de mols Zn 
2+
necessário para a titular = 1,32 x 10 
-3 
L x 
0,0122 mol/L = 1,61 x 10
-5
 mol (0,25) 
c) n0 de mols deCr3+ = n0 de mols de EDTA total – n0 de mols EDTA excesso 
= 5,15 x 10
-5
 – 1,61 x 10
-5
=3,54 x 10
-5
 mol(0,25) 
 
d) mCr3+ = n0 de mols de Cr3+ x MM(Cr3+)= 3,54 x 10 -5x 51,996 = 1,84 x 10 -3g (0,25) 
e) A percentagem de Cr3+ na preparação será = (1,84 x 10-3 g/2,63g) x 100 = 0,070 % (0,25) 
 
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Questão 2: (1,25 pontos) 
Uma amostra de 0,8040g de uma liga de ferro é dissolvida em ácido. O ferro é então reduzido a Fe+2 e titulado com 47,22 mL de 
uma solução de KMnO4 0,02242 mol/L. Calcular o percentual de Fe (55,847 u), presente na liga. 
Obs.: A reação do analito com o reagente é descrita pela equação: 
 
 
a) n0 de mols de KMnO4 que reagirem com o Ferro: (0,4 pt) 
mol101,061047,220,02242KMnOdemolsden 3-34
 
 
b) n0 de mols de Fe2+ e da massa que reagirem com 1,06x10-3 mols de KMnO4: (0,4 pt) 
0,2959g55,847105,3massa
molar massa
massa
molsden
Fedemols105,3x
x101,06
Fedemols5KMnOmol1
3
23
3
2
4









 
 
O4H5FeMn8HFe5MnO 2
322
4 

 
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c) Cálculo de percentagem de ferro na liga: (0,45 pt) 
Ferrode36,8%x
xg0,2959
100%Ferrodeligadag0,8040



 
 
 
Questão 3: (1,25 pontos) 
Dependendo de como é produzido, césio metálico pode apresentar uma estrutura de empacotamento denso com cela unitária 
cúbica centrada no corpo. Considerando essa informação para o metal em questão, 
a) represente sua cela unitária. (0,25 pt) 
 
 
 
 
b) determine o número de átomos pertencentes à cela unitária. 
 (
 
 
 ) (0,25 pt) 
 
c) dado que o raio atômico do Cs é 272 pm, calcule sua densidade, em g cm-3. 
Dados: Número Avogadro: 6,02.1023 
 Massa molar Cs = 132,91 g mol-1 
 
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c.1) denominado aresta da cela como a e o raio do Cs como R: 
- Volume (V) = a3 
Relacionando V da cela com o raio (R) do Cs: 
 
 ⁄
, equivalente a 
 
 
 - 
 
 
 
 
 
 
c.2) Obtendo a relação com a densidade: 
Massa total na cela unitária = 
⁄ , onde M = massa molar Cs e NA = numero Avogadro. - 
 
 
 
 ⇒ 
 ⁄ 
 
 (0,25 pt) 
 
c.3) Substituindo –se os valores com unidade corretas (272 pm = 272.10-10 cm), chega – se a aproximadamente 
 
 
 
 (0,25 pt) 
 
 
(0,25 pt) 
 
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Questão 4: (1,25 pontos) 
Utilizando a teoria das bandas, explique como e porque Césio é um bom condutor de eletricidade. Faça um esquema das 
bandas de condução e valência. 
 Dado: 55Cs = [Xe] 6s
1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Neste caso os orbitais de valência do Cs (6s) estão 
somente parcialmente ocupados. Um grupo de n orbitais 
terão energia muito próxima, gerando uma banda, que é 
comum a todos os átomos de Cs e que está somente semi 
– preenchida. Assim, uma diferença de potencial é 
suficiente para levar os elétrons para a região de 
condução, permitindo que os mesmo se desloquem 
facilmente sobre toda a estrutura formada pelos átomos 
(Aceitam-se redações com mesmo sentido). (0,50 
pt) 
(0,75 pt) 
 
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Questão 5: (1,25 pontos) 
A distribuição de íons Na+ que cruzam uma membrana biológica típica é de 10 mmol·L-1 dentro da célula e de 140 mmol·L-1 fora da 
célula. Qual é a diferença da energia de Gibbs entre os dois lados da membrana a 37 oC ? Faça as considerações com respeito 
à atividade. 
Dado: R = 8,314 J K-1 mol-1 
 
(1,25 pt) 
 
 
Questão 6: (1,25 pontos) 
Represente o diagrama com os níveis de energia dos orbitais moleculares do estado fundamental da molécula XeF. A partir deste 
diagrama, explique se o comprimento da ligação da molécula XeF+ será maior ou menor quando comparado com a molécula 
neutra. 
 
 
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(1,25 pt) 
 
 
 
 
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Escreva as duas conformações cadeira para o composto metil-ciclo-hexano. Indique a conformação mais estável e justifique sua 
escolha 
 
(1,25 pt) 
 
 
 
 
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Questão 8: (1,25 pontos) 
O ácido 2-hidróxipropanóico (ácido lático) existe em duas formas enantioméricas. Represente as duas formas identificando-as. 
 
 
(1,25 pt)