[1-20] PROVA DE QUÍMICA 14-12-2014

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1 
 
CONSTANTES 
 
Constante de Avogadro = 23 16,02 10 mol  
Constante de Faraday (F) = 4 1 4 1 4 1 19,65 10 C mol 9,65 10 A s mol 9,65 10 J V mol             
Volume molar de gás ideal = 22,4 L (CNTP) 
Carga elementar = 191,602 10 C 
Constante dos gases (R) = 2 1 1 1 18,21 10 atm L K mol 8,31 J K mol            
 1 1 1 11,98 cal K mol 62,4 mmHg L K mol          
Constante gravitacional (g) = 29,81 m s 
 
DEFINIÇÕES 
 
Pressão de 1 atm = 760 mmHg = 101 325 N 2m = 760 Torr 
2 2 12 191 J 1 N m 1 kg m s ; 1pm 1 10 m; 1 eV 1,602 10 J           
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 ºC e 760 mmHg 
Condições ambientes: 25 ºC e 1 atm 
Condições-padrão: 25 ºC e 1 atm; concentração das soluções 11 mol L  (rigorosamente: atividade unitária 
das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em 
questão. 
(s) = sólido. () = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado. 
(ua) = unidades arbitrárias. [A] = concentração da espécie química A em 1mol L . 
 
MASSAS MOLARES 
 
Elemento 
Químico 
Número 
Atômico 
Massa Molar 
(g · mol–1) 
Elemento 
Químico 
Número 
Atômico 
Massa Molar 
(g · mol–1) 
H 1 1,01 Ti 22 47,87 
B 5 10,81 Cr 24 52,00 
C 6 12,01 Ni 28 58,69 
N 7 14,01 Cu 29 63,55 
O 8 16,00 Zn 30 65,38 
F 9 19,00 As 33 74,92 
Na 11 22,99 Se 34 78,96 
Mg 12 24,31 Ag 47 107,90 
A 13 26,98 Sn 50 118,70 
P 15 30,97 Te 52 127,60 
S 16 32,07 I 53 126,90 
C 17 35,45 Xe 54 131,30 
Ar 18 35,95 Au 79 197,00 
K 19 39,10 U 92 238,00 
 
 
 
2 
 
 
1. Metanol (CH3OH) e água deuterada (D2O) são misturados numa razão volumétrica de 7:3, 
respectivamente, nas condições ambientes. A respeito dessa mistura, são feitas as seguintes 
afirmações: 
 
I. Imediatamente após a mistura das duas substâncias é observada uma fase única. 
II. Após o equilíbrio, observa-se uma fase única que contém as seguintes substâncias: CH3OH, 
D2O, CH3OD e HOD. 
III. Se for adicionado um cubo de D2O(s) à mistura, este flutuará na superfície da mistura 
líquida. 
 
Assinale a opção que contém a(s) afirmação(ões) CORRETA(S). 
 
A. ( ) Apenas I 
B. ( ) Apenas I e II 
C. ( ) Apenas II 
D. ( ) Apenas III 
E. ( ) Todas 
 
Alternativa: B 
 
I. Correta. Os dois líquidos são miscíveis entre si em quaisquer proporções. 
II. Correta. Após o equilíbrio ser estabelecido, teremos a seguinte equação: 
2 3 3D O CH OH HOD CH OD  
III. Incorreta. 
 Densidade do 2D O( ) : 
2 2H O( ) D O( )
18 g/mol 
 
3
20 g/mol
1 g/cm 
2D O( )
d 
 
2
3
D O( )
20 1
d 1,11 g/cm
18

  
 Densidade de 33CH OH 0,8 g/cm 
 Densidade da mistura 7:3 de metanol e D2O: 
1 1 2 2
mistura
1 2
d V d V 0,8 70 1,11 30
d 0,9 g/cm
V V 100
     

 
 Densidade do D2O(s): 
2 2H O(s) D O(s)
18 g/mol 
3
20 g/mol
0,9 g/cm 
2D O( )
d 
 
2
3
D O( )
20 0,9
d 1 g/cm
18

  
Como a dmistura < 2D O(s)d , o cubo de 2D O(s) afundará na mistura líquida. 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
 
2. Considere os seguintes compostos: 
 
I. CH3CH2OH 
II. CH3CH2COOCH3 
III. HC 
IV. H3PO4 
V. POC3 
 
Assinale a opção que contém os produtos que podem ser formados pela reação de ácido acético 
com pentacloreto de fósforo. 
 
A. ( ) Apenas I, III e IV B. ( ) Apenas I e IV C. ( ) Apenas II e III 
D. ( ) Apenas II e V E. ( ) Apenas III e V 
 
Alternativa: E 
 
Reação do ácido acético com PC5: 
 
H
3
C PCl
5
C + POCl
3
+ HCl+
O
OH
H
3
C C
O
Cl 
 
 
3. Nas condições ambientes são feitas as seguintes afirmações sobre o ácido tartárico: 
 
I. É um sólido cristalino. 
II. É solúvel em tetracloreto de carbono. 
III. É um ácido monoprótico quando em solução aquosa. 
IV. Combina-se com íons metálicos quando em solução aquosa. 
 
Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas 
 
A. ( ) I e II. B. ( ) I e IV. C. ( ) II e III. 
D. ( ) III e IV. E. ( ) IV. 
 
Alternativa: B 
 
 
Ácido tartárico: C C
O
OHHO
O
C
OHOH
HH
C
 
I. Correta. A formação de muitas ligações de hidrogênio aumenta sobremaneira a atração 
intermolecular tornando a substância sólida à temperatura ambiente. 
 
II. Incorreta. O tetracloreto de carbono é um líquido apolar. As atrações dipolo induzido entre o 
tetracloreto de carbono e o ácido tartárico são muito fracas, por isso incapazes de remover 
moléculas de ácido tartárico da rede cristalina. 
 
 
 
4 
 
 
III. Incorreta. O ácido tartárico é um ácido dicarboxílico, tratando-se, portanto, de um ácido 
diprótico. 
 
IV. Correta. A presença de seis oxigênios, que possuem pares de elétrons livres, por molécula 
confere capacidade quelante para essa molécula. 
 
C C
O
OHHO
O
C
OO
HH
C
H M
+
H
 
 
 
4. Considere que 1 mol de uma substância sólida está em equilíbrio com seu respectivo 
líquido na temperatura de fusão de –183 C e a 1 atm. Sabendo que a variação de entalpia 
de fusão dessa substância é 6,0 kJ · mol–1, assinale a opção que apresenta a variação de 
entropia, em J · K–1 · mol–1. 
 
A. ( ) –20 B. ( ) –33 C. ( ) +50 
D. ( ) +67 E. ( ) +100 
 
Alternativa: D 
 
Sabe-se que a variação da Energia Livre de Gibbs é dada por: 
∆G = ∆H – T∆S 
 
Em um processo reversível, ou seja, em equilíbrio, tem-se ∆G = 0. Assim: 
0 6000 90 S S 67 J/K mol        
 
 
5. Assinale a opção que contém o(s) produto(s) formado(s) durante o aquecimento de uma mistura 
de Cu2O e Cu2S, em atmosfera inerte. 
 
A. ( ) CuSO4 B. ( ) Cu2SO3 C. ( ) Cu e SO2 
D. ( ) Cu e SO3 E. ( ) CuO e CuS 
 
Alternativa: C 
 
2 Cu
2
O
nox +1 −2
Cu
2
S+ 6Cu SO
2
+
Redução
Oxidação
+1 −2 zero +4 −2
 
 
Forma-se SO2, e não SO3, porque a oxidação de SO2 a SO3 requer uma energia de ativação muito 
grande. 
 
 
 
 
 
 5 
 
6. Assinale a opção que contém o momento angular do elétron na 5ª órbita do átomo de 
hidrogênio, segundo o modelo atômico de Bohr. 
 
A. ( ) h/2 B. ( ) h/ C. ( ) 2,5 h/2 
D. ( ) 2,5 h/ E. ( ) 5 h/ 
 
Alternativa: D 
 
O momento angular do elétron (mvr) é igual a 
nh
2
 (postulado de Bohr). Logo, para a 5ª órbita 
estacionária (n = 5), temos 
nh 5h 2,5h
mvr
2 2
  
  
 
 
 
7. Assinale a opção que contém a base conjugada de OH . 
 
A. ( ) O2– B. ( ) O– C. ( ) 2O
 
D. ( ) H2O E. ( ) H
+ 
 
Alternativa: A 
 
Para que se tenha a base conjugada de OH , esse íon deve ser ácido de Brönsted-Lowry. Portanto, 
deve liberar H , segundo a equação: 
 
 
2
Base conjugadaÁcido
OH H O   
 
Assim, a base conjugada de 2OH é o O .  
 
 
8. Assinale a opção que contém o número de oxidação do crômio no composto  3 4 2Cr(NH ) C .
 
 
A. ( ) Zero B. ( ) +1 C. ( ) +2 
D. ( ) +3 E. ( ) +4 
 
Alternativa: D 
 
Para cálculo do nox, faz-se a tabela a seguir: 
 
[Cr (NH3)4 2C ]
 
3+ 0 1 
3+ 0 2 = 1+ 
 
Portanto, o cromo tem nox 3+. 
 
 
 
 
 
6 
 
 
9. Assinale a opção que apresenta o elemento químico com o número CORRETO de nêutrons. 
 
A. ( ) 199 F tem zero nêutrons. 
B. ( ) 2412 Mg tem 24 nêutrons. 
C. ( ) 19779 Au tem 79 nêutrons. 
D. ( ) 7533As tem 108 nêutrons. 
E. ( ) 23892 U tem 146 nêutrons. 
 
Alternativa: E 
 
Para o elemento químico AZX, temos: A Z n,  em que n é o número de nêutrons, Z é o número 
atômico (número de prótons) e A o número de massa. Assim: 
238
92 U 238 92 n n 146 nêutrons.     
 
 
10. A pressão de vapor de uma solução ideal contendo um soluto não-volátil dissolvido é 
diretamente proporcional à 
 
A. ( ) fração molar do soluto. 
B. ( ) fração molar do solvente. 
C. ( ) pressão osmótica do soluto. 
D. ( ) molaridade, em 1mol L , do solvente. 
E. ( ) molalidade, em 1mol kg , do solvente. 
 
Alternativa: B 
 
Da Lei de Raoult, temos: 1 1 0
0
P
X P X P
P

     
0 1 0 1 0 2 0 2PP X P P (1 X )P P X P P X            
 
 
11. Considere um mol de um gás que se comporta idealmente, contido em um cilindro 
indeformável provido de pistão de massa desprezível, que se move sem atrito. Com relação a 
este sistema, são feitas as seguintes afirmações: 
 
I. Se o gás for resfriado contra pressão externa constante, o sistema contrai-se. 
II. Se pressão for exercida sobre o pistão, a velocidade média das moléculas do gás aumenta. 
III. Se o sistema for aquecido a volume constante, a velocidade média das moléculas 
aumenta, independentemente da natureza do gás. 
IV. A velocidade média das moléculas será maior se o gás for o xenônio e menor se for o 
argônio. 
 
Das afirmações acima, está(ão) ERRADA(S) apenas 
 
A. ( ) I e II. B. ( ) I, III e IV. C. ( ) II e III. 
D. ( ) II e IV. E. ( ) IV. 
 
 
 
 7 
 
Alternativa: D 
 
I. Certa. O volume é proporcional à temperatura em uma transformação isobárica, pois: 
 1 2
1 2
V V
T T
 
 Com o resfriamento, o gás se contrai. 
 
II. Errada. Em uma transformação isotérmica que ocorre reversivelmente, o aumento da pressão 
do gás não aumenta a velocidade média das moléculas, pois: 
 2
1
MV KT
2
 
 Quando isso ocorre, a velocidade média fica inalterada. 
 
III. Certa. Independentemente do volume permanecer constante, o aumento da temperatura 
aumenta a velocidade média de translação das moléculas de diferentes naturezas. 
 
IV. Errada. Para uma determinada temperatura, a maior massa molar do xenônio implica em menor 
velocidade média de seus átomos em comparação com o argônio. 
 
 
12. Considere três cubos maciços de 2 cm de aresta, constituídos, respectivamente, de Cr, Ni e Ti 
puros. Os três cubos são aquecidos até 80 C e cada cubo é introduzido em um béquer contendo 
50 g de água a 10 C. Com base nas informações constantes da tabela abaixo, assinale a opção 
que apresenta a relação CORRETA entre as temperaturas dos cubos, quando o conteúdo de 
cada béquer atingir o equilíbrio térmico. 
 
Substância Massa específica (g  cm–3) Calor especifico (J  g–1  K–1) 
H2O 
Ti 
Cr 
Ni 
1,00 
4,54 
7,18 
8,90 
4,18 
0,52 
0,45 
0,44 
 
A. ( ) TCr > TNi > TTi. B. ( ) TNi = TTi > TCr. C. ( ) TNi > TCr > TTi. 
D. ( ) TTi > TCr > TNi. E. ( ) TTi > TCr = TNi. 
 
Alternativa: C 
 
Volume dos cubos = 2  2  2 = 8 cm3 
 
A temperatura dos cubos no equilíbrio térmico é calculada considerando: 
2cedida, cubo recebida,H O
Q Q 
 
Então: 
   
 
e e
e e
e
e
mc 80 T 50 4,18 T 10
80mc mcT 209T 2090
209 mc T 80mc 2090
80mc 2090
T
209 mc
    
  
  



 
 
 
8 
 
 
i i i
i
T T t T
e, T
Para o titânio, temos :
m c V c 4,54 8 0,52 18,9
80 18,9 2090
T 15,8 C
209 18,9
       
 
  

 
r r r r
r
C C C C
e, C
Para o cromo, temos:
m c V c 7,18 8 0, 45 25,8
80 25,8 2090
T 17,7 C
209 25,8
        
 
  

 
i i i i
i
i r i
N N N N
e, N
N C T
Para o níquel, temos:
m c Vc 8,9 8 0,44 31,3
80 31,3 2090
T 19,1 C
209 31,3
T T T
      
 
  

 
 
 
 
13. Considere a reação química genérica A B C  . A concentração do reagente [A] foi 
acompanhada ao longo do tempo, conforme apresentada na tabela que também registra os 
logaritmos neperianos (n) desses valores e os respectivos recíprocos (I/[A]). 
 
t(s) 1[A](mol L ) n[A] 11/ [A](L mol ) 
0 0,90 – 0,11 1,11 
100 0,63 – 0,46 1,59 
200 0,43 – 0,84 2,33 
300 0,30 – 1,20 3,33 
400 0,21 – 1,56 4,76 
500 0,14 – 1,97 7,14 
600 0,10 – 2,30 10,00 
 
Assinale a opção que contém a constante de velocidade CORRETA desta reação. 
 
A. ( ) 3 14 x 10 s  
B. ( ) 3 1 14 x 10 mol L s    
C. ( ) 3 1 14 x 10 L mol s    
D. ( ) 3 14 x 10 s 
E. ( ) 3 1 14 x 10 mol L s   
 
Alternativa: A 
 
Primeiramente, deve-se determinar a ordem da reação. Para tanto: 
Ordem zero: [A] = [A]0 – kt 
Ordem um: n [A] = n [A]0 – kt 
Ordem dois: 
0
1 1
kt
[A] [A]
  
 
 
 
 9 
 
Para intervalos de 100 s, o produto kt deve ser constante. Se a reação for de ordem zero, ∆[A] em 
cada 100 s é constante. Se a reação for de ordem um, ∆ n [A] deve ser constante a cada 100 s. Se a 
reação for de ordem dois, 
1
[A]
 
 
 
 a cada 100 s deve ser constante. Assim: 
t (s)
0
100
200
300
400
500
600
−0,27
−0,20
−0,13
−0,09
−0,07
−0,04
−0,35
−0,38
−0,36
−0,36
−0,41
−0,33
+0,48
+0,74
+1,00
+1,43
+2,38
+2,86
0,90
0,63
0,43
0,30
0,21
0,14
0,10
ln [A]
−0,11
−0,46
−0,84
−1,20
−1,56
−1,97
−2,30
1,11
1,59
2,33
3,33
4,76
7,14
10,00
[A] (mol/ L) 1/[A] (L/ mol)
 
Portanto, salvo alguns desvios experimentais e eventuais arredondamentos, ∆ n [A] é praticamente 
constante e a reação é de ordem um. 
 
Assim n [A] = n [A]0 – kt. De 0 a 600 s, temos: 
 
3 1 3 1
2,30 0,11 k ( 600) 2,19 600 k 
k 3,65 10 s k 4 10 s    
        
    
 
 
 
14. São feitas as seguintes comparações de valores de apK , de compostos orgânicos: 
 
I. a 3 a 2pK (CH COOH) pK (C CH COOH)  
II. a 3 a 3pK (F CCOOH) pK (C CCOOH)  
III. a 3 2 a 3 2pK (CH CH CHC COOH) pK (CH CHC CH COOH)  
 
Das comparações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas 
 
A. ( ) I. 
B. ( ) I, II e III. 
C. ( ) I e III. 
D. ( ) II. 
E. ( ) II e III. 
 
Alternativa: A 
 
I. Correta. O efeito indutivo do cloro aumenta a força do ácido, portanto o ácido cloroacético é 
um ácido mais forte do que o ácido acético. 
a 3 a 2 a 3 a 2K (CH COOH) K (C CH COOH) pK (CH COOH) pk (C CH COOH)    
 
II. Incorreta. O flúor é mais eletronegativo que o cloro, portanto causa um efeito indutivo mais 
intenso no ácido trifluoracético, tornando-o um ácido mais forte que o ácido tricloroacético. 
a 3 a 3 a 3 a 3K (F CCOOH) K (C CCOOH) pK (F CCOOH) pK (C CCOOH)    
 
 
 
10 
 
 
III. Incorreta. No ácido 2-clorobutanoico, o cloro está mais perto do grupo carboxila do que no 
ácido 3-clorobutanoico, de forma que o efeito indutivo é mais intenso sobre a carboxila. 
 a 3 2 a 3 2K (CH CH CHC COOH) K (CH CHC CH COOH)    
a 3 2 a 3 2pK (CH CH CHC COOH) pK (CH CHC CH COOH)  
 
 
15. São feitas as seguintes afirmações sobre o que Joule demonstrou em seus experimentos do 
século XIX: 
 
I. A relação entre calor e trabalho é fixa. 
II. Existe um equivalente mecânico do calor. 
III. O calor pode ser medido. 
 
Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas 
 
A. ( ) I. 
B. ( ) I, II e III. 
C. ( ) I e III. 
D. ( ) II. 
E. ( ) II e III. 
 
Alternativa: B 
 
Os experimentos de Joule estabeleceram o calor como uma forma de energia e, com isso, foi 
possível determinar um fator conversão entre a caloria e a unidade mecânica de energia, 
posteriormente conhecida como joule. Sendo o calor uma forma desorganizada de energia, o seu 
equivalente mecânico ocorre quando orientamos numa única direção as partículas, obtendo uma 
energia organizada. Nos experimentos, Joule obteve o equivalente mecânico medindo o trabalho 
para uma quantidade de calor fornecida. Por exemplo, quando se aquece um gás num cilindro de 
pistão móvel e observa-se uma expansão do gás contra uma pressão externa. 
Em um dos experimentos de Joule, imprimia-se uma rotação em paletas mergulhadas em água. O 
atrito do movimento aquece o líquido e, assim, era possível medir o calor pela variação de 
temperatura. Portanto, as três afirmações estão corretas. 
 
 
16. Joseph Black (1728-1799), médico, químico e físico escocês, conceituou o calor específico. 
Esta conceituação teve importantes aplicações práticas, dentre elas a máquina a vapor, 
desenvolvida pelo engenheiro escocês James Watt (1736-1819). Que componente do motor a 
vapor desenvolvido por Watt revolucionou seu uso e aplicação? 
 
A. ( ) Boiler ou fervedor 
B. ( ) Bomba de recalque 
C. ( ) Caldeira 
D. ( ) Condensador 
E. ( ) Turbina a vapor 
 
 
 
 
 
 
 
 11 
 
Alternativa: D 
 
James Watt foi o responsável por diversos inventosque aperfeiçoaram a máquina a vapor. O mais 
notável deles foi o condensador, desenvolvido com o apoio dos estudos de Joseph Black sobre calor 
específico. 
O princípio de funcionamento da máquina a vapor é o de movimento de um pistão pelo 
aquecimento e consequente expansão do vapor d’água no interior do cilindro. Para completar o 
ciclo do movimento do pistão, seria necessário resfriar todo o vapor, gerando grandes perdas de 
calor. O condensador é um dispositivo conectado ao cilindro, o qual mantém a água à temperatura 
baixa em seu interior, enquanto a temperatura da água no cilindro permanece elevada. Portanto, o 
condensador permite o resfriamento de apenas uma parcela da água do sistema, o que reduz as 
perdas de calor. Assim, o condensador aumenta o rendimento do motor a vapor, tornando-o 
economicamente viável e permitindo o início da Revolução Industrial. 
 
 
17. Assinale a opção que contém a concentração (em 1mol L ) de um íon genérico M+, quando se 
adiciona um composto iônico MX sólido até a saturação a uma solução aquosa 
3 15 x 10 mol L  em PX. 
 
Dado 12ps(MX)K 5 x 10 .
 
 
A. ( ) 62,3 x 10 B. ( ) 71,0 x 10 C. ( ) 82,3 x 10 
D. ( ) 91,0 x 10 E. ( ) 101,0 x 10 
 
Alternativa: D 
 
A solubilização de MX é dada por: MX(s) M (aq) X (aq)  
 
A constante do produto de solubilidade é dada por: 
12 3 9Kps M X 5 10 M 5 10 M 10 mol/L                              
 
 
18. Considere os seguintes compostos: 
 
I. álcoois II. aldeídos III. carbono particulado (negro de fumo) IV. cetonas 
 
Dos componentes acima, é (são) produto(s) da combustão incompleta do n-octano com ar 
atmosférico apenas 
 
A. ( ) I e II. 
B. ( ) I e IV. 
C. ( ) II e III. 
D. ( ) III. 
E. ( ) IV. 
 
 
 
 
 
12 
 
 
Alternativa: D 
 
A combustão incompleta de um hidrocarboneto com ar atmosférico pode ser representada pela 
equação não balanceada a seguir: 
 
x y 2 2 2
 Carbono
particulado
C H O C(s) CO(g) CO (g) H O(g)     
 
 
19. Considere a reação do tetraborato de sódio: 
 
2 4 7 2 2 4 3 2 4 2Na B O 10H O(s) + H SO ( ) 4B(OH) ( ) + Na SO ( ) + 5H O( )  aq aq aq 
 
Em relação ao produto da reação 3B(OH) , são feitas as seguintes afirmações: 
 
I. B(OH)3 é um ácido de Bronsted – Lorry. 
II. B(OH)3 é uma base de Arrhenius. 
III. O produto da primeira ionização do 3 2B(OH) ( ) é o BO(OH) ( )
aq aq . 
 
Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas 
 
A. ( ) I. B. ( ) I e III. C. ( ) II. 
D. ( ) II e III. E. ( ) III. 
 
Alternativa: A 
 
A ionização do ácido bórico, 3B(OH) (aq), é dada pela equação: 
 
 3 2 3 4B(OH) (aq) 2H O( ) H O (aq) B(OH) (aq)
   
 
O ácido bórico é um ácido de Brönsted-Lowry muito fraco, entretanto o equilíbrio é mais complexo 
do que a simples transferência de prótons. De fato, o complexo que ele forma com a água, o 
2 3H OB(OH) , é que atua como verdadeira fonte de prótons. 
 
 2 3 2 3 4H OB(OH) (aq) H O( ) H O (aq) B(OH) (aq)
   
 
 
20. Considere uma célula a combustível alcalina (hidrogênio-oxigênio) sobre a qual são feitas as 
seguintes afirmações: 
 
I. Sob condição de consumo de carga elétrica, a voltagem efetiva de serviço desse dispositivo 
eletroquímico é menor que a força eletromotriz da célula. 
II. O combustível (hidrogênio gasoso) e injetado no compartimento do anodo e um fluxo de 
oxigênio gasoso alimenta o catodo dessa célula eletroquímica. 
III. Sendo o potencial padrão dessa célula galvânica igual a 1,229 VEPH (volt na escala padrão 
do hidrogênio), a variação de energia livre de Gibbs padrão ( Gº ) da reação global do 
sistema redox atuante e igual a 1237,2 kJ mol  . 
 
 
 
 
 
 13 
 
Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas 
 
A. ( ) I. B. ( ) I, II e III. C. ( ) I e III. 
D. ( ) II. E. ( ) II e III. 
 
Alternativa: B 
 
I. Verdadeira. As células galvânicas têm resistência interna (R). Em virtude disso, a voltagem 
efetiva (U) se relaciona com a força eletromotriz (ε) por U = ε � Ri, em que i é a corrente que 
circula pelo elemento galvânico. 
Portanto, U < ε. 
 
II. Verdadeira. As meias-reações em meio básico são: 
Meia-reação de oxidação/anodo: 
2 22OH H 2H O 2e
    
Meia-reação de redução/catodo: 
 2 2
1
O H O 2e 2OH
2
    
 
III. Verdadeira. Sabe-se que G nF .    Para cada mol de H2 consumido, há circulação de 2 mols 
de elétrons  n 2 . 
 Assim: 
  G 2 96500 1,229 G 237,2 kJ / mol          
 
 
AS QUESTÕES DISSERTATIVAS, NUMERADAS DE 21 A 30, DEVEM SER 
RESPONDIDAS NO CADERNO DE SOLUÇÕES. 
AS QUESTÕES NUMÉRICAS DEVEM SER DESENVOLVIDAS ATÉ O FINAL, COM 
APRESENTAÇÃO DO VALOR ABSOLUTO DO RESULTADO. 
 
21. O dióxido de potássio tem várias aplicações, entre as quais, a 
 
(a) produção de peróxido de hidrogênio (g) na presença de água. 
(b) conversão de dióxido de carbono (g) para oxigênio (g). 
(c) absorção de dióxido de carbono (g) na presença de H2O com formação de oxigênio (g). 
 
Apresente as equações químicas balanceadas que representam as reações descritas nos itens 
acima. 
 
Resolução: 
 
Dióxido de potássio = KO2 é o superóxido de potássio e reage da seguinte forma: 
 
a) 2 2 2 2 22KO 2H O 2KOH H O O    
b) 2 2 2 3 24KO 2CO 2K CO 3 O   
c) 2 2 2 3 24KO 2H O 4CO 4KHCO 3 O    
 
 
 
 
 
14 
 
 
22. São descritos dois experimentos: 
 
I. Ovo cozido em água fervente teve sua casca quebrada, de modo que parte de sua clara 
permaneceu em contato com esta água, na qual a seguir foi também imerso um objeto 
polido de prata. Após um certo período de tempo, observou-se o escurecimento desse 
objeto, que foi retirado da água e lavado. 
II. Em um béquer, foi aquecida água até a fervura e adicionada uma colher das de sopa de 
cloreto de sódio. A seguir, esta solução foi transferida para um béquer revestido com papel 
alumínio. O objeto de prata utilizado no experimento I foi então imerso nesta solução e 
retirado após alguns minutos. 
 
 Em relação a esses experimentos: 
 
(a) apresente a equação global que representa a reação química ocorrida na superfície do 
objeto de prata no experimento I e calcule a diferença de potencial elétrico da reação 
química. 
(b) preveja a aparência do objeto de prata após a realização do segundo experimento. 
(c) apresente a equação global da reação química envolvida no experimento II e sua diferença 
de potencial elétrico. 
 
 
Dados: 
  
 
2
2
2 2
3
2 2
Ag S( ) 2e 2Ag( ) S ( ) E 0,691 V
O ( ) 4H 4e 2H O( ) E 1,229 V
Al ( ) 3e Al( ) E 1,662 V
Ag S( ) 2H ( ) 2e 2Ag( ) H S E 0,037 V
 
 
 
 
    
   
   
     

 


s s aq
g aq
aq s
s aq s g
 
 
Resolução: 
 
a) No experimento I, o ácido sulfídrico reage com o objeto de prata, formando o sulfeto de prata, 
responsável pelo escurecimento desse objeto. As equações são as seguintes: 
 
2 2
2 2 
2 2 2 2
 (s) (aq)2H S(g) 4Ag 2Ag S(s) 4H 4eMRO :
(g)MRR : O 4H (aq) 4e 2H O( )
 2H S(g) 4Ag(s) O (g) 2Ag S(s) 2H O( )EQ. GLOBAL :
 
 
  
 
  

 
 
 
 
o o
reduz oxidaE E E E 1, 229 ( 0,037) E 1, 266 V             
 
b) Após o segundo experimento, o objeto recupera o brilho original da prata. 
 
c) No experimento II, o alumínio sofre oxidação e permite a recuperação da prata, de acordo com: 
 
3
2
2
3 2
2
 (aq)(s)2A 2A 6eMRO :
MRR : 3Ag S(s) 6e 6Ag(s) 3S (aq) 
 2A (s) 3Ag S(s) 2A (aq) 6Ag(s) 3S (aq)EQ. GLOBAL :
 
 
 

 
  
 

 
 
 
 o oreduz oxidaE E E E 0,691 V 1,662 V E 0,971 V            
 
 
 
 
 
 
 15 
 
23. Apresente as equações que representam as reações químicas de nitração do tolueno, na 
presença de ácido sulfúrico, levando a seus isômeros. Indique o percentual de ocorrência de 
cada isômero e seus respectivos estados físicos,nas condições-padrão. 
 
Resolução: 
 
A nitração do tolueno pode ser representada pelas equações: 
 
CH
3
HNO
3
líquido (T
F
 = −9,3 °C)
líquido (T
F
 = 15,5 °C)
sólido (T
F
 = 51,7 °C)
H
2
SO
4
+
CH
3
NO
2
~33,3%
CH
3
~66,6%
NO
2
CH
3
% muito baixa
NO
2
 
 
As porcentagens foram calculadas levando em consideração apenas os dados estatísticos de choque 
entre as moléculas (2 posições orto x 1 posição para) e a orientação do grupo substituinte, pois não 
foi fornecida a velocidade relativa de substituição das posições orto, meta e para. Porcentagens reais 
obtidas em experimentos são de: orto (63%); para (34%); meta (3%). 
 
 
24. Escreva a reação de combustão completa de um hidrocarboneto genérico (C H )  com ar 
atmosférico. Considere a presença do nitrogênio gasoso no balanço estequiométrico da reação e 
expresse os coeficientes estequiométricos dessa reação em função de  e . 
 
Resolução: 
 
A reação de combustão completa de um hidrocarboneto de fórmula C H  é dada pela seguinte 
equação balanceada: 
2 2 2
2
C H O CO H O
2 2 
      
 
 
 
Assumindo a composição do ar atmosférico como sendo aproximadamente 2 220%O :80% N , 
temos: 
   2 2
2 5
O 2 2 N 2 ar
2 2
        
 
 
 
 
 
16 
 
 
Assim, a reação de C H  com ar atmosférico é dada pela equação balanceada: 
   2 2 2
5
C H 2 ar CO H O 2 2 N
2 2 

        
 
 
25. Em um processo de eletrodeposição, níquel metálico é eletrodepositado no catodo de uma 
célula eletrolítica e permanece coeso e aderido a esse eletrodo. Sabendo que a massa específica 
do níquel metálico Ni, 25 C( ) é igual a 8,9 x 10
3 kg · m–3 e que a espessura total da camada 
eletrodepositada, medida no final do processo, foi de 2,0 x 10–6 m, calcule a densidade de 
corrente aplicada (admitida constante), expressa em A · m–2, considerando nesse processo uma 
eficiência de corrente de eletrodeposição de 100% e um tempo de operação total de 900 s. 
 
Resolução: 
 
2 o
Ni Ni Ni
Ni Ni Ni
Ni Ni
Ni Ni Ni
Ni 2e Ni
2F : M 2 F m 2 F m
 Q i t (1)
Q : m M M
m m
 m e A (2)
V e A
  
   
    
       

 
 
(2) em (1): 
 
Ni Ni
Ni Ni
4 1 3 3 6
Ni
3 1
Ni
2
2 F e A 2 F ei
i t t
M A M
2 F e 2 9,65 10 A s mol 8,9 10 kg m 2 10 m
 j j
M t 58,69 10 kg mol 900 s
 j 65 A m 
  
 

      
    
           
   
   
  
 
 
 
26. Água líquida neutra (pH = 7,0), inicialmente isenta de espécies químicas dissolvidas, e mantida 
em um recipiente de vidro aberto e em contato com a atmosfera ambiente sob temperatura 
constante. Admitindo-se que a pressão parcial do oxigênio atmosférico seja igual a 0,2 atm e 
sabendo-se que esse gás é solúvel em H2O() e que o sistema está em equilíbrio à temperatura 
de 25 C, pedem-se: 
 
(a) escrever a equação química balanceada da semirreação que representa o processo de 
redução de oxigênio gasoso em meio de água líquida neutra e aerada. 
(b) determinar o potencial de eletrodo (VEPH), à temperatura de 25 C, da semirreação obtida 
no item (a), considerando as condições estabelecidas no enunciado desta questão. 
(c) determinar o valor numérico, expresso em kJ · mol–1, da variação de energia livre de Gibbs 
padrão (G) da semirreação eletroquímica do item (a). 
 
São dados: 
2
EPHO /OH
E 0, 401 V  EPHV volt na escala padrãodo hidrogênio 
 log n / 2,303  (0,30 1)0, 2 10  
 
 
 
 
 17 
 
Resolução: 
 
a) A equação da semirreação é dada por: 
2(g) 2 ( ) (aq)
1
O H O 2e 2OH
2
- -+ +  
 
b) Para a água neutra, a 25 C, 7OH 10 mol/L.- -é ù =ê úë û 
 Assim, pela equação de Nernst, temos: 
0,059
E E log Q 
n
   
 2
2
1/2
O
OH0,059
E 0, 401 log
2 P
 
    
 
14
1
0,7 2
0,059 10
E 0,401 log
2
10


   
 0,059E 0,401 14 0,35
2
     
EPH E 0,804 V   
 
c) O que se pede não faz sentido, já que uma semirreação não tem ∆G. Entretanto, interpretando-se 
(∆G) como a variação da energia livre de Gibbs da reação entre o eletrodo (a) nas condições 
padrão e o EPH, temos: 
G nF E      
G 2 96500 (0,401)     
2
1
G 77,393 kJ / mol O
2
    
2 G 154,786 kJ / mol O     
 
 
 
27. Considere uma mistura gasosa constituída de C3H8, CO e CH4. A combustão, em excesso de 
oxigênio, de 50 mL dessa mistura gasosa forneceu 70 mL de CO2 (g). Determine o valor 
numérico do percentual de C3H8 na mistura gasosa. 
 
Resolução: 
 
A combustão de cada componente da mistura é representada por: 
 
I. 3 8 2 2 2
3xx
C H 5 O 3 CO 4 H O   
II. 2 2y y
1
CO O CO
2
  
III. 4 2 2 2
z z
CH 2 O CO 2 H O   
 
 
 
 
 
18 
 
 
Do enunciado e da estequiometria das reações: 
x y z 50 mL
 x 10 mL
3x y z 70 mL
  
 
  
 
 
Portanto: 
 
3 8C H
3 8
3 8
V 10
%C H 100% 100%
V 50
 %C H 20% 
   

 
 
 
28. O ácido nítrico reage com metais, podendo liberar os seguintes produtos: NO (que pode ser 
posteriormente oxidado na presença do ar), N2O, NO2 ou NH3 (que reage posteriormente com 
HNO3, formando NH4NO3). A formação desses produtos depende da concentração do ácido, da 
natureza do metal e da temperatura da reação. 
 
Escreva qual(is) dos produtos citados acima é(são) formado(s) nas seguintes condições: 
 
(a) Zn(s) + HNO3 muito diluído (~2%) (b) Zn(s) + HNO3 diluído (~10%) 
(c) Zn(s) + HNO3 concentrado (d) Sn(s) + HNO3 diluído 
(e) Sn(s) + HNO3 concentrado 
 
Resolução: 
 
a) 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 
b) 3Zn + 8HNO3 → 3Zn(NO3)2 + 4H2O + 2NO 
c) Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 
d) 3Sn + 8HNO3 → 3Sn (NO3)2 + 4H2O + 2NO 
e) Sn + 4HNO3 → H2SnO3 + 4NO2 + H2O 
Caso particular, ao reagir com ácido nítrico concentrado o estanho é convertido a ácido estânico, 
H2SnO3(SnO2·H2O). 
 
Fonte: N.S. AKHMETON. General and Inorganic Chemistry, Mir Publisher, Moscow 
 
 
29. Considere os seguintes dados: 
 
Entalpia de vaporização da água a 25 C: ΔvapH = 44 kJ · mol–1 
Massa específica da água a 25 C: 
2
3
H O 1,0 g cm
   
Temperaturas de ebulição a l bar: 
2 2 2 2eb,H O eb,H S eb,H Se eb,H Te
T 100 C; T 60 C; T 41 C; e T 2 C           
 
Com base nestas informações: 
 
(a) determine o valor numérico da energia liberada, em J, durante a precipitação pluviométrica 
de 20 mm de chuva sobre uma área de (10 x 10) km2. 
(b) justifique, em termos moleculares, por que H2O apresenta Teb muito maior que outros 
calcogenetos de hidrogênio. 
(c) como se relaciona, em termos moleculares, a elevada 
2eb,H O
T com a quantidade de energia 
liberada durante uma precipitação pluviométrica? 
 
 
 
 
 19 
 
Resolução: 
 
a) Na precipitação pluviométrica, ocorreu: 
2 2H O( ) H O( )   
condH 44 kJ/mol   
 
Numa área de 2(10 x 10) km e com uma precipitação de 20 mm, tem-se uma massa de 2H O de: 
2 2 2
2
3 10 2 1
H O H O H O
12
H O
m V 1 g/cm 100 10 cm 20 10 cm
m 2 10 g
       
 
 
 
Então: 
2
2
12 3
H O cond 15
cond
H O
m H 2 10 44 10
Q n H 4,9 10 J
M 18
   
       
Energia liberada na forma de calor e de 154,9 10 J 
 
b) As moléculas de 2H O interagem formando ligações de hidrogênio, mais intensas e difíceis de 
serem rompidas que as interações dipolo-dipolo do 2 2 2H S, H Se e H Te . 
Por isso, a água no estado líquido precisa de maior temperatura para romper as ligações de 
hidrogênio e mudar para o estado de vapor. 
 
c) A elevada Teb da 2H O indica maior energia necessária para romper as ligações de hidrogênio. 
Assim, no processo inverso, a substância no estado vapor libera maior energia para formar as 
ligações de hidrogênio e, dessa forma, condensar-se. 
 
 
30. Velocidades iniciais (vi) de decomposição de peróxido de hidrogênio foram determinadas em 
três experimentos (A, B e C), conduzidos na presença de I–(aq) sob as mesmas condições, mas 
com diferentes concentrações iniciais de peróxido ([H2O2]i),de acordo com os dados abaixo: 
 
Experimento [H2O2]i (mol · L
–1) vi (10
–3 mol · L–1 · s–1) 
A 0,750 2,745 
B 0,500 1,830 
C 0,250 0,915 
 
Com base nestes dados, para a reação de decomposição do peróxido de hidrogênio: 
 
(a) escreva a equação estequiométrica que representa a reação. 
(b) indique a ordem desta reação. 
(c) escreva a lei de velocidade da reação. 
(d) determine o valor numérico da constante de velocidade, k. 
(e) indique a função do I–(aq) na reação. 
 
 
 
20 
 
 
Resolução: 
 
a) 2 2 2 2
1
H O (aq) H O( ) O (g)
2
  
b) Da tabela, verifica-se que a velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração de 
2 2H O . Portanto, trata-se de uma reação de primeira ordem (ordem 1). 
c)  2 2V k H O  
d) Tomando os dados do experimento II e substituindo na lei de velocidade da reação, temos: 
  3 1 1 12 2
3 1
V k H O 1,830 10 mol L s k 0,500 mol L
 k 3,66 10 s 
   
 
        
 
 
e) O íon iodeto, I (aq), é catalisador da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio. 
 
Observação: Entretanto, o mecanismo dessa reação é dado por: 
i) 2 2 2H O (aq) I (aq) H O( ) IO (aq)
    (etapa lenta) 
ii) 2 2 2 2H O (aq) IO (aq) H O( ) O (g) I (aq)
     (etapa rápida) 
Assim, a lei de velocidade deveria ser 2 2V k [H O ] [I ],
   o que faz com que a reação seja de 
2ª ordem. Ainda, com os dados fornecidos, para a real situação, seria impossível determinar a 
constante cinética. 
Vale ressaltar que a resposta inicialmente mostrada é aquela que o aluno poderia deduzir a partir do 
enunciado. 
 
 
 
 
Comentários 
 
A prova de Química de 2014 apresentou melhora significativa em relação aos dois últimos 
anos. Entretanto, alguns detalhes negativos devem ser discutidos: 
 
 Há 3 testes na prova de Química que fazem parte do conteúdo de Física (questões 6, 15 e 16). 
 O teste 19 não tem erro algum, mas cobra um assunto muito específico e que não se encontra 
no programa do Ensino Médio. 
 Os testes 7, 8 e 9 são muito fáceis e não têm capacidade de discriminação adequada. 
 
Sobre a parte dissertativa, pode-se dizer que foi melhor do que a parte objetiva. Alguns 
problemas devem ser destacados: 
 A questão 28, além de ser específica demais, não contempla o programa do Ensino Médio. 
 A questão 30 apresenta uma discrepância entre o que o enunciado permite inferir e o que ocorre 
na realidade. 
 A questão 26 apresenta o item (c) com imprecisão. 
 
Ainda, sentimos falta de assuntos tradicionais, como radioatividade, equilíbrios moleculares, 
equilíbrio iônico da água, hidrólise e Lei de Ostwald, que bem poderiam substituir as questões de 
Física. 
Mesmo assim, a prova apresentou uma boa mudança de rumo e, certamente, cumprirá o seu 
papel na seleção dos melhores candidatos. Torcemos para que as melhorias continuem a ocorrer em 
provas futuras.