Maratonas de QuímicaI Maratona de Química IME/ITA

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emanuel9393
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Abr 2012 29 21:31

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por emanuel9393 » Dom 29 Abr, 2012 21:31

Solução do problema 30

as reações são as seguinte:

[tex3]CaCO_{3} \, + \, H_{2}SO_{4} \,\, \rightarrow \,\, CaSO_{4} \, + \, H_{2}O \, + \, CO_{2}[/tex3]

[tex3]CO_{2} \, + \, 2NaOH \,\, \rightarrow \,\, Na_{2}CO_{3} \, + \, H_{2}O[/tex3]

[tex3]NaOH \, + \, HCl \,\, \rightarrow \,\, NaCl \, + \, H_{2}O[/tex3]

O número de mol de [tex3]HCl[/tex3] :

[tex3]n \, = \, 22 \cdot 10^{-3} \,\, \cdot \, \, 2 \cdot 10^{-2} \\ n \, = \,4,4 \cdot 10^{-4} mol[/tex3]

Como a proporção entre [tex3]NaOH[/tex3] e [tex3]HCl[/tex3] é de 1:1, o número de mol de hidróxido de sódio é o mesmo

O número de mol de [tex3]NaOH[/tex3] que reagiu com o gás é [tex3]45,6 \cdot 10^{-4}[/tex3]

Nas equações químicas, podemos ver que o número de mol de [tex3]CO_{2}[/tex3] será a metade.

[tex3]n_{CO_{2}} \, = \, 22,8 \cdot 10^{-4} \,\, mol[/tex3]

Esse também é o número de mol de [tex3]CaCO_{3}[/tex3]

[tex3]m_{CaCO_{3}} \, = \, 0,228 \cdot 10^{-2} \cdot 10^{2} \\ m_{CaCO_{3}} \, = \, 0,228[/tex3]

logo:

[tex3]\frac{0,228}{0,25} \, = \, 0,91[/tex3]

91%

Resposta = C

-----------------------------------------------------------

Problema 31

(IME - 2007) Uma massa [tex3]m[/tex3] em g de um radionuclídeo X de vida média [tex3]\tau[/tex3] (em s) e massa atômica [tex3]M[/tex3] (em u.m.a), é colocada no interio de um balão feito de material flexível de volume inicial [tex3]V[/tex3] , e preenchido apenas por gás hélio. O elemento X emiti partículas [tex3]\alpha[/tex3] , gerando um elemento Y estável. O balão é suficientemente flexível para garantir que a pressão em seu interior seja sempre igual a pressão no exterior. Considere que, no local do experimento, a pressão seja [tex3]P[/tex3] (em atm), que o ar seja um gás de peso molecular [tex3]M_{ar}[/tex3] e que o sistema possa ser mantido a uma temperatura [tex3]T[/tex3] (em K).
Determine quanto tempo transcorrerá, desde o início do experimento, até que o balão comece a perder o contato com o chão.

Última edição: emanuel9393 (Dom 29 Abr, 2012 21:31). Total de 2 vezes.


As modernas teorias científica afirmam que em dentro de 5 bilhões de anos, a humanidade presenciará a morte do sol. Imagine como seria presenciar esse evento...

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VALDECIRTOZZI
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Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por VALDECIRTOZZI » Qua 02 Mai, 2012 11:27

Resolução do problema 31

A ideia é calcular massa do balão e o volume final do balão, com isso determinamos a densidade do balão.
Sabemos que quando [tex3]d_{balao}<d{ar}[/tex3] , o balão começa a subir.

temos ainda pelos dados do problema: [tex3]X\rightarrow Y+\alpha[/tex3] .
Assume-se que 1 átomo [tex3]X[/tex3] emite apenas 1 partícula [tex3]\alpha[/tex3] . Sabemos também que a partícla [tex3]\alpha[/tex3] é o núcleo de hélio, com [tex3]A=4[/tex3] e [tex3]Z=2[/tex3]

Há uma expressão, que relaciona a quantidade restantes [tex3](n)[/tex3] em um decaimento radiativo com o número de partículas iniciais [tex3](n_0)[/tex3] .:
[tex3]n=n_oe^{-kt}[/tex3] , [tex3](I)[/tex3]
onde [tex3]k[/tex3] é a constante radiativa e esta se relaciona com a vida média [tex3]\tau[/tex3] como: [tex3]\tau=\frac{1}{k}[/tex3] .

Então [tex3](I)[/tex3] fica: [tex3]n=n_oe^{-\frac{t}{\tau}}[/tex3] .

Portanto a quantidade de hélio formada [tex3]n_{He}[/tex3] é dada por: [tex3]n_o-n[/tex3] :
[tex3]n_{He}=\frac{m}{M}-\frac{m}{M}e^{-\frac{t}{\tau}}=\frac{m}{M}\left(1-e^{-\frac{t}{\tau}}\right)[/tex3] [tex3](II)[/tex3]

Sabemos também que a massa do balão é constante, pois não há perda e material e o [tex3]X[/tex3] se transforma em [tex3]Y[/tex3] e partículas [tex3]\alpha[/tex3] . Denotando [tex3]m_{Hei}[/tex3] como a massa inicial de hélio.

Então: [tex3]m_{balao}=m+m_{Hei}=m+\frac{P \cdot V \cdot M_{He}}{RT}[/tex3] [tex3](III)[/tex3]
Por outro lado, o volume de hélio formado ([tex3]V_{Hef})[/tex3] é dado por: [tex3]p \cdot V_{Hef}=n_{He}RT=\frac{m}{M}\left(1-e^{-\frac{t}{\tau}}\right)RT[/tex3] , daí:
[tex3]V_{Hef}=\frac{m}{M}\left(1-e^{-\frac{t}{\tau}}\right)\frac{RT}{p}[/tex3] [tex3](IV)[/tex3]

Portanto o volume do balão: é dado por: [tex3]V_{balao}=V+V_{Hef}=V+\frac{m}{M}\left(1-e^{-\frac{t}{\tau}}\right)\frac{RT}{p}[/tex3] [tex3](V)[/tex3]

Com isso podemos calcular a densidade do balão, que é quociente de [tex3](III) \ e \ (V)[/tex3] : [tex3]d_{balao}=\frac{m+\frac{P \cdot V \cdot M_{He}}{RT}}{V+\frac{m}{M}\left(1-e^{-\frac{t}{\tau}}\right)\frac{RT}{p}}[/tex3] [tex3](VI)[/tex3]

Densidade do ar:[tex3]d_{ar}=\frac{pM_{ar}}{RT}[/tex3] [tex3](VII)[/tex3]

Como dito acima, para o balão subir:
[tex3]d_{balao}<d_{ar}[/tex3]
[tex3]\frac{m+\frac{P \cdot V \cdot M_{He}}{RT}}{V+\frac{m}{M}\left(1-e^{-\frac{t}{\tau}}\right)\frac{RT}{p}}<\frac{pM_{ar}}{RT}[/tex3]

Após bastante álgebra chegamos em:
[tex3]1-e^{-\frac{t}{\tau}}>\frac{M(mRT+pVM_{He})}{mRTM_{ar}}-\frac{VMp}{mRT}[/tex3]

Mais álgebra ainda temos:
[tex3]e^{\frac{t}{\tau}}<1-\left[\frac{M}{M_{ar}}+\frac{pVM}{mRT} \cdot \left(\frac{M_{He}}{M_{ar}}-1\right)\right][/tex3]

Com um pouco mais de álgebra e assumindo [tex3]M_{He}=4 \ u[/tex3] , temos, por fim:
[tex3]\boxed{\boxed{t>\ln\left[1-\left(\frac{M}{M_{ar}}+\frac{pVM}{mRT} \cdot \frac{4}{M_{ar}}-1\right)\right]^{-\tau}}}[/tex3]

Realmente não sei se a solução é essa, na minha opinião há perda de qualquer sentido químico e vira um "monte de cálculos".

------------------------------------------------

Problema 32

(ITA-80) Considere o seguinte equilíbrio químico gasoso:
[tex3]NO+SO_3\rightleftharpoons NO_2+SO_2[/tex3]

obtido após algum tempo da mistura de números de moles iguais de [tex3]NO \ e \ SO_3[/tex3] a dada temperatura constante. nesas condições, a constante de equilíbrio vale 9,0. Qual das afirmações abaixo está ERRADA?

a) A constante seria diferente de 9,0 se também fossem diferentes os números de moles de [tex3]NO \ e \ SO_3[/tex3] misturados..
b) No equilíbrio, o numero de moles de [tex3]SO_2[/tex3] é o triplo do número de moles de [tex3]SO_3[/tex3] .
c) essa reação constitui uma das etapas da preparação do ácido sulfúrico pelo processo das câmaras de chumbo.
d) As pressões parciais do [tex3]NO \ e \ SO_3[/tex3] no equilíbrio são iguais qualquer que seja a pressão total da mistura.
e) Somente um dos óxidos que participam da reação não tem caráter ácido.

Explique por que a afirmação B está certa ou errada.

Última edição: VALDECIRTOZZI (Qua 02 Mai, 2012 11:27). Total de 2 vezes.


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Diegooo
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Mai 2012 11 01:54

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por Diegooo » Sex 11 Mai, 2012 01:54

Resolução do problema 32

a) A constante de equilíbrio de uma determinada reação depende unicamente da temperatura. Portanto, a afirmação da alternativa a é incorreta.

b) Pela reação [tex3]NO + SO_3 \rightleftharpoons NO_2 + SO_2[/tex3]
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Então [tex3]K_c =\frac{[NO_2]*[SO_2]}{[NO]*[SO_3]}=\frac{\frac{\alpha \cdot n}{V}*\frac{\alpha \cdot n}{V}}{\frac{n-\alpha \cdot n}{V}*\frac{n-\alpha \cdot n}{V}}[/tex3] (onde V é o volume o qual pode ser cancelado na equação).

[tex3]K_c=\frac{\alpha ^2\cdot n^2}{[n(1-\alpha )]\cdot [n(1-\alpha )]}=\frac{\alpha ^2\cdot n^2}{n^2(1-\alpha )^2}[/tex3]

Cancelando [tex3]n^2[/tex3] teremos:

[tex3]K_c =\frac{\alpha ^2}{(1-\alpha )^2}[/tex3]

[tex3]9 =\left(\frac{\alpha }{1-\alpha }\right)^2[/tex3]

Logo: [tex3]\frac{\alpha }{1-\alpha }=\pm 3[/tex3]

Resolvendo teremos: [tex3]\alpha=\frac{3}{4}[/tex3] ou [tex3]\alpha = \frac{3}{2}[/tex3]

Como [tex3]\alpha < 1[/tex3] então [tex3]\alpha = \frac{3}{4}[/tex3]

[tex3]n_{SO_2} =\alpha \cdot n=\frac{3}{4}\cdot n[/tex3]

[tex3]n_{SO_3} = n - \alpha \cdot n= n -\frac{3}{4}\cdot n=\frac{4n - 3n}{4}=\frac{1}{4}\cdot n[/tex3]

Então, para justificar a letra B temos que: [tex3]n_{SO_2} =3 n_{SO_3}[/tex3] logo alternativa correta.

c) Processo das câmaras de chumbo

O chumbo é considerado um material menos nobre que o hidrogênio, e por formar sulfato insolúvel, se tornando aderente ao chumbo, assim ele não é diretamente atacado pelo ácido das câmaras.

Observe:

[tex3]Pb + H_2SO_4 \rightarrow H_2 + PbSO_4[/tex3]

E como catalisador utiliza-se o óxido de nitrogênio [tex3](NO_2)[/tex3] :

[tex3]NO_2 \rightarrow NO + [O][/tex3]
[tex3]SO_2 + [O] \rightarrow SO_3[/tex3]
[tex3]NO + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow NO_2[/tex3]
_____________________________________________
[tex3]NO_2[/tex3]

[tex3]SO_2 + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow SO_3[/tex3]

O [tex3]SO_3[/tex3] é recolhido em água

[tex3]SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4[/tex3]



d) Quando pensamos em pressão parcial devemos nos ater aos estados físicos de cada componente. Como temos um equilíbrio químico gasoso o aumento da pressão parcial poderia deslocar o equilíbrio, mas o [tex3]\Delta n[/tex3] dessa reação é nulo, logo a reação não será influenciada pela pressão.

e) Apenas o NO é óxido neutro o restante são óxidos ácidos ou anidridos

Me avisem se há algum erro!

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Problema 33

(IME - 2002)Um reator de volume constante continha, inicialmente, [tex3]361 g[/tex3] de uma mistura gasosa constituída por um alcano e um éter, ambos de massa molecular [tex3]58[/tex3] , a [tex3]398 K[/tex3] e [tex3]1,47 atm[/tex3] . Neste reator, injetou-se uma quantidade de oxigênio correspondente ao dobro do mínimo necessário para realizar a combustão completa. Após a reação de combustão, a mistura final foi resfriada até a temperatura inicial, atingindo uma pressão de [tex3]20,32 atm[/tex3] . Supondo combustão completa, calcule a composição molar da mistura original.
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VALDECIRTOZZI
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Mai 2012 16 17:20

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por VALDECIRTOZZI » Qua 16 Mai, 2012 17:20

Resolução do problema 33

O primeiro passo, creio, é descobrir quem são o alcano e o éter.
um alcano tem fórmula geral: [tex3]C_nH_{2n+2}[/tex3]
Então:[tex3]12 \cdot n+2 \cdot n+2=58[/tex3]
[tex3]14n=56 \Longleftrightarrow n=4[/tex3]

Então o alcano é: [tex3]C_4H_{2 \cdot 4+2} \Rightarrow C_4H_{10}[/tex3]

Já o éter não pode ser de cadeia aberta e saturado pois a massa molar nunca vai dar 58.
Se considerarmos um éter insaturado, a fórmula geral dele é: [tex3]C_nH_{2n}O[/tex3] , então:
[tex3]12 \cdot n+2 \cdot n +16=58[/tex3]
[tex3]14n=42 \Longleftrightarrow n=3[/tex3]

Então a fórmula do éter é [tex3]C_3H_{2 \cdot 3}O \Rightarrow C_3H_6O[/tex3]

A reação de combustão do alcano, levando em conta que há [tex3]n[/tex3] mols iniciais dele é:
[tex3]nC_4H_{10}+\frac{13}{2}nO_2\rightarrow 4nCO_2+5nH_2O[/tex3]
Agora se injetei de gás oxigênio o dobro de mols necessários, injetei , então [tex3]13n[/tex3] mols. Como reagem [tex3]\frac{13}{2}n[/tex3] sobram no sistema [tex3]\frac{13}{2}n[/tex3] .

A reação de combustão do éter, levando em conta que há [tex3]m[/tex3] mols iniciais dele é:
[tex3]mC_3H_6O+4mO_2\rightarrow 3mCO_2+3mH_2O[/tex3]
pelo raciocínio análogo ao acima, sobram [tex3]4m[/tex3] mols de gás oxigênio.

Como temos dados em presões, posso considerar os coeficientes molasres como pressões, da´s:
[tex3]n+m=1,47[/tex3] [tex3](I)[/tex3]

À temperatura final, todas as substãncias estão no estado gasoso, podemos escrever também:
[tex3]4n+5n+\frac{13}{2}n+3m+3m+4m=20,32[/tex3] [tex3](II)[/tex3]

Montando o sistema formado por [tex3](I) \ e \ (II)[/tex3]
[tex3]\begin{cases}n+m=1,47\\31n+20m=40,64\end{cases}[/tex3]

Resolvendo o sistema achamos:
[tex3]n=1,02 \ atm[/tex3] e [tex3]m = 0,46 \ atm[/tex3]

Sabemos que as pressões parciais são proprocinais fração molar (X) de cada substâncias da mistura:
[tex3]X=\frac{pC_4H_{10}}{P_{total}}=\frac{1,02}{1,02+0,45}=0,694[/tex3]

Então o éter: [tex3]1-0,694=0,306[/tex3]

Para o alcano: [tex3]69,4 \%[/tex3]
Pra o éter: [tex3]30,6 \%[/tex3]

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Problema 34

(ITA-80) O aquecimento do sal de sódio de um ácido monocarboxílico com mistura de [tex3]CaO \ e \ NaOH[/tex3] fornece carbonato de sódio e uma gás que será constituído apenas por um hidrocarboneto; 20,0 mg desse hidrocarboneto, recolhidos num frasco de 500 cm³ a 27° C, exercem a pressão de 25,0 mmHg. Qual a porcentagem de massa em carbono no sal de sódio aquecido? Escreva a equação química da reação descrita acima.

a) 17,6%
b) 29,3%
c) 37,5 %
d) 43,6 %
e) 48,4 %
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Diegooo
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Mai 2012 27 16:05

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por Diegooo » Dom 27 Mai, 2012 16:05

Resolução do Problema 34

Um sal de sódio de um ácido monocarboxílico pode ser obtido através de uma reação entre um ácido e uma base;

[tex3]R-COOH + NaOH \rightarrow R-COONa + H_2O[/tex3]

Então, seja [tex3]R-COONa[/tex3] um sal orgânico de ácido monocarboxílico.

O aquecimento da reação deste sal em uma mistura de CaO e NaOH é dada pelo Método de Dumas. Este consiste na fusão de uma mistura de ácido alifático saturado com cal sodada (mistura de hidróxido de cálcio com óxido de cálcio)
Sem título.png
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Segundo o enunciado:

[tex3]200mg[/tex3] de hidrocarboneto são recolhidos em um frasco de [tex3]500 cm^3[/tex3] a [tex3]27ºC[/tex3] , exercendo uma pressão de [tex3]25,0 mmHg[/tex3] .

Como o gás não se encontra nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), vamos usar Clapeyron

Modificando as unidades teremos:
[tex3]2,10^{-2}m[/tex3]
[tex3]25,0\ mmHg[/tex3]
[tex3]6,236\cdot 10^{-4} cm^3\cdot mmHg/k\cdot mol\,\,\,\therefore\,\,\,62,36 dm^3\cdot mmHg/K\cdot mol[/tex3]
[tex3]300 K[/tex3]
[tex3]0,5 dm^3\,\,\,\therefore\,\,\,5\cdot 10^{-1}L[/tex3]

[tex3]PV=nRT \Longleftrightarrow PV=\frac{m}{M}RT[/tex3]

[tex3]M = \frac{2,0\cdot 10^{-2}* 62,36*3\cdot 10^2}{25,0*5\cdot 10^{-1}}[/tex3]

[tex3]M= \frac{374,16}{12,5} = 29,9328\approx 30g/mol[/tex3]

Uma vez que o composto é alifático saturado, podemos utilizar a forma geral de um alcano [tex3]C_nH_{2n+2}[/tex3] , sendo assim teremos:

[tex3]12n+2n+2=30[/tex3]
[tex3]14n=28[/tex3]
[tex3]n=2[/tex3]

Como o hidrocarboneto é [tex3]C_2H_6[/tex3] o sal será [tex3]H_3C-CH_2-COONa[/tex3]

Em [tex3]96g[/tex3] do propanoato de sódio temos [tex3]36[/tex3] gramas de carbono, logo em [tex3]100g[/tex3] , teremos:

[tex3]96g\ do\ propanoato[/tex3] _______________[tex3]36g\ de\ Carbono[/tex3]
[tex3]100g\ do\ propanoato[/tex3] ________________[tex3]xg\ de\ Carbono[/tex3]

[tex3]x= 37,5\%\ de\ Carbono[/tex3]

Acho que esse é o raciocínio!

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Problema 35

(Ime) Uma mistura de metano e ar atmosférico, a [tex3]298 K[/tex3] e [tex3]1 atm[/tex3] , entra em combustão num reservatório adiabático, consumindo completamente o metano. O processo ocorre a pressão constante e os produtos formados [tex3]CO_2,H_2O,N_2 e O_2[/tex3] permanecem em fase gasosa. Calcule a temperatura final do sistema e a concentração molar final de vapor d'água, sabendo-se que a pressão inicial do [tex3]CH_4[/tex3] é de [tex3]1/16[/tex3] atm e a dor ar é de [tex3]15/16[/tex3] atm. Considere o ar atmosférico constituído somente por [tex3]N_2[/tex3] e [tex3]O_2[/tex3] e o trabalho de expansão desprezível.

Explique a situação e deixe evidenciado os seus cálculos.

Dados:
Constante universal dos gases [tex3]R= 0,082 atm\cdot L\cdot ml^{-1}\cdot k^{-1}[/tex3]

Entalpia de formação a [tex3]298 K[/tex3] :

[tex3]CO_2(g) = -94.050 cal/mol[/tex3]
[tex3]H_2O(g)= -57.800 cal/mol[/tex3]
[tex3]CH_4(g)=-17.900 cal/mol[/tex3]

Variação de entalpia [tex3](Hº_T-Hº_{298K})[/tex3] em [tex3]cal/mol[/tex3] :

[tex3]T(K)[/tex3] ______[tex3]CO_2(g)[/tex3] _________[tex3]H_2O(g)[/tex3] _______[tex3]N_2(g)[/tex3] ___________[tex3]O_2(g)[/tex3]
[tex3]1.700[/tex3] _____[tex3]17.580[/tex3] __________[tex3]13.740[/tex3] ________[tex3]10.860[/tex3] ___________[tex3]11.470[/tex3]
[tex3]2.000[/tex3] _____[tex3]21.900[/tex3] __________[tex3]17.260[/tex3] ________[tex3]13.420[/tex3] __________[tex3]14.150[/tex3]
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Raugi
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Jun 2012 19 12:45

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por Raugi » Ter 19 Jun, 2012 12:45

Resolução do problema 35

Temperatura:298K
Pressão: 1 atm
R: 0,082

Entalpia: Produto-reagente

CH^4+2O²=CO²+2H²O
[tex3]\Delta[/tex3] = -17.900-(-94.050+2.[-57.800])
[tex3]\Delta[/tex3] = -17.900+209.650
[tex3]\Delta[/tex3] = 191.750cal ( quantidade de calorias liberadas na queima de UM mol de metano )

Sabendo que o metano tem a pressão de 1/16 atm, independente da quantidade de mols em toda a reação, o metado deve representar 1/16 do total de mols.Sendo assim, considere que a reação envolve um total de 16 mols, dentre eles, UM mol de metano.

Na reação:
CH^4+"X"O²+"Y"N²=CO²+2H²O+"Z"O²+"Y"N²
Sabendo que "X" mols de O² + "Y" mols de N² representam 15 mols, com suas massas em equilibrio temos:
(2*16)+(2*14)------15
2*16-----------------X

X=480/60
X=8
X+Y=15
8+Y=15
Y=7

Juntando essas informações na reação, temos que:
CH^4+8O²+7N²=CO²+2H²O+6O²+7N²

CONCENTRAÇÃO FINAL MOLAR DA ÁGUA: 2/16

Sabendo que, para variar 300K(2.000-1.700k), o CO², H²O,N² E O² respectivamente precisam de 4.320, 3.520, 2.560, 2.680 cal/mol, vemos que para todo o produto variar 300K são necessários 45.360cal
Sendo assim:
45.360--------300K
191.750-------xK
x=1.268,1878K ( Variação de temperatura por conta da queima )

Acho que é por ae ^^

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Problema 36

(IME-2011)O alumínio pode ser produzido industrialmente pela eletrólise do cloreto de alumínio fundido, o qual é
obtido a partir do minério bauxita, cujo principal componente é o óxido de alumínio. Com base nas
informações acima, calcule quantos dias são necessários para produzir 1,00 tonelada de alumínio puro,
operando-se uma cuba eletrolítica com cloreto de alumínio fundido, na qual se faz passar uma corrente
elétrica constante de 10,0 kA.

Explique a situação e deixe evidenciado os seus cálculos.
Última edição: Raugi (Ter 19 Jun, 2012 12:45). Total de 2 vezes.



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Jun 2012 20 16:56

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por emanuel9393 » Qua 20 Jun, 2012 16:56

Resolução do problema 36

A reação de eletrólise do alumínio é dada por:
[tex3]Al^{3+} \, + \, 3e^{-} \,\,\, \rightarrow \,\,\, Al^{0}[/tex3]
Logo:
[tex3]n \, = \, \frac{m}{M} \, = \,\frac{1 \cdot 10^{6}}{27} \, = \, 3,70 \cdot 10^{4} \,\, mols[/tex3]
[tex3]n_{e} \, = \, 3 \cdot n \, = \, 3 \cdot 3,70 \cdot 10^{4} \\ n_{e} \, = \, 1,11 \cdot 10^{5} \,\, mols[/tex3]
A prova do IME forneceu a constante de Faraday. Logo, temos:
[tex3]Q \,= \, 1,11 \cdot 10^{5} \cdot 9,65 \cdot 10^{4} \,\,\, \Rightarrow \,\,\, Q \, = \, 1,07 \cdot 10^{10} \,\, C[/tex3]
[tex3]\Delta t \, = \, \frac{\Delta q}{i} \, = \, \frac{1,07 \cdot 10^{10}}{1 \cdot 10^{3}} \, = \, 1,06 \cdot 10^{6} \,\, s[/tex3]

Resposta = 12,5 dias

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Problema 37

(ITA 2006) A figura mostra 5 curvas de distribuição de velocidade molecular para diferentes gases [tex3][(I \, , \,\, II \, , \,\, II \, , \,\, IV \, , \,\, V)[/tex3] a uma dada temperatura. Assinale a opção que relaciona corretamente a curva de distribuição de velocidade molecular a cada um dos gases:
Questão 34.JPG
Questão 34.JPG (19.28 KiB) Exibido 3824 vezes
a) [tex3]I \, = \, H_{2} \, , \,\, II \, = \, He \, , \,\, III \, = \, O_{2} \, , \,\, IV \, = \, N_{2} \, , \,\, V \, = \, H_{2}O[/tex3]
b) [tex3]I \, = \, O_{2} \, , \,\, II \, = \, N_{2} \, , \,\, III \, = \, H_{2}O \, , \,\, IV \, = \, He \, , \,\, V \, = \, H_{2}[/tex3]
c) [tex3]I \, = \, He \, , \,\, II \, = \, H_{2} \, , \,\, III \, = \, N_{2} \, , \,\, IV \, = \, O_{2} \, , \,\, V \, = \, H_{2}O[/tex3]
d) [tex3]I \, = \, N_{2} \, , \,\, II \, = \, O_{2} \, , \,\, III \, = \, H_{2} \, , \,\, IV \, = \, H_{2}O \, , \,\, V \, = \, He[/tex3]
e) [tex3]I \, = \, H_{2}O \, , \,\, II \, = \, N_{2} \, , \,\, III \, = \, O_{2} \, , \,\, IV \, = \, H_{2} \, , \,\, V \, = \, He[/tex3]
Última edição: emanuel9393 (Qua 20 Jun, 2012 16:56). Total de 2 vezes.


As modernas teorias científica afirmam que em dentro de 5 bilhões de anos, a humanidade presenciará a morte do sol. Imagine como seria presenciar esse evento...

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Jun 2012 21 16:20

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por theblackmamba » Qui 21 Jun, 2012 16:20

Resolução do Problema 37

- Moléculas ideais nas mesmas condições de temperatura e pressão possuem a mesma energia cinética. Logo moléculas que apresentam maior massa molecular devem apresentar menor velocidade média.

Pelas curvas de Gauss podemos ver que: [tex3]V_v>V_{iv}>V_{iii}>V_{ii}>V_i[/tex3] . Com isso, as relações das massas devem ser: [tex3]m_v<m_{iv}<m_{iii}<m_{ii}<m_i[/tex3] .

Com esses dados podemos fazer a associação correta:
[tex3]i - O_2[/tex3]
[tex3]ii - N_2[/tex3]
[tex3]iii - H_2O[/tex3]
[tex3]iv - He[/tex3]
[tex3]v-H_2[/tex3] . Letra B

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Problema 38

(ITA - 2008) Uma amostra de um ácido dicarboxílico com [tex3]0,140g[/tex3] de massa é neutralizada com [tex3]20cm^3[/tex3] de uma solução aquosa [tex3]0,1\,mol/L[/tex3] em [tex3]NaOH[/tex3] . Qual das opções abaixo contém a fórmula química do ácido constituinte da amostra ?

a) [tex3]C_2H_2O_4[/tex3]
b) [tex3]C_3H_4O_4[/tex3]
c) [tex3]C_4H_4O_4[/tex3]
d) [tex3]C_4H_6O_4[/tex3]
e) [tex3]C_5H_8O_4[/tex3]
Última edição: theblackmamba (Qui 21 Jun, 2012 16:20). Total de 4 vezes.


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Jun 2012 28 17:17

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por theblackmamba » Qui 28 Jun, 2012 17:17

Resolução do Problema 38

Quantidade em mol de NaOH usada na neutralização:
[tex3]0,1\,\text{mol}\,\text{NaOH} \longrightarrow 1\text{L}[/tex3]
[tex3]x\,\text{mol}\,\text{NaOH} \longrightarrow 0,02\text{L}[/tex3] [tex3]\Longrightarrow x=0,002\,\text{mol}\,\text{NaOH}[/tex3]

Como o ácido possui dois hidrogênios ionizáveis (dicarboxílico) e sendo o hidróxido de sódio uma monobase a reação é a seguinte:

[tex3]\text{Acido}+2\text{NaOH} \longrightarrow \text{Sal} + \text{H}_2\text{O}[/tex3]

Pela proporção estequiométrica o número de mol do ácido usado é [tex3]0,001\,\text{mol}[/tex3] .

[tex3]M_{acido}=\frac{m_{acido}}{n_{acido}}[/tex3]
[tex3]M_{acido}=\frac{0,104}{0,001}=104\,\text{g/mol}[/tex3]

Fórmula geral de um ácido dicarboxílico:
[tex3]H_2C_2O_4(CH_2)_m[/tex3]

Assim temos:
[tex3]2\cdot 1+2\cdot 12+ 4\cdot 16+ m\cdot (12+2\cdot 1)=104[/tex3]
[tex3]m=\frac{104-90}{14}=1[/tex3]

Portanto a fórmula do ácido é: [tex3]H_2C_2O_4(CH_2)_1 \Longrightarrow \boxed{C_3H_4O_4}[/tex3] . Letra B

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Problema 39

(ITA - 2011) Assinale a opção que apresenta o ácido mais forte, considerando que todos se encontram nas mesmas condições de concentração, temperatura e pressão.

a) [tex3]CH_3COOH[/tex3]
b) [tex3]CH_3CH_2COOH[/tex3]
c) [tex3](CH_3)_3CCOOH[/tex3]
d) [tex3]C\ell CH_2COOH[/tex3]
e) [tex3]C\ell_3CCOOH[/tex3]
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Jun 2012 29 16:45

Re: Maratona de Química IME/ITA I

Mensagem não lida por gabrieldp » Sex 29 Jun, 2012 16:45

Resolução do problema 39:

- Para ácidos orgânicos fica estabelecido que serão mais fortes aqueles que estiverem ligados com algum halogênio e mais fracos ficarão aqueles que estiverem ligados com metil, butil, etc.

Sabendo disso já podemos excluir as alternativas A ([tex3]CH_3COOH[/tex3] ); B ([tex3]CH_3CH_2COOH[/tex3] ) e C ([tex3](CH_3)_3CCOOH[/tex3] ) por não apresentarem ligações com halogênios.

Dentre D ([tex3]C\ell CH_2COOH[/tex3] ) e E ([tex3]C\ell_3CCOOH[/tex3] ), a alternativa mais forte é a E por conter 2 Cloros a mais que a alternativa D (halogênio).

Logo, a resposta correta é a alternativa E.

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Problema 40 (Proposto por FilipeCaceres)

(ITA - 2001) A [tex3]25^{\circ}C[/tex3] , adiciona-se [tex3]1,0 mL[/tex3] de uma solução aquosa [tex3]0,10 mol/L[/tex3] em [tex3]HCl[/tex3] a [tex3]100 mL[/tex3] de uma solução aquosa [tex3]1,0 mol/L[/tex3] em [tex3]HCl[/tex3] . O [tex3]pH[/tex3] da mistura final é

a) 0
b) 1
c) 2
d) 3
e) 4

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