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)UA1gUNIVERSIDADE DO ALGARVE
PROVA PARA AVALIAÇÃO DE CAPACIDADE PARA FREQUÊNCIA DO ENSINO SUPERIOR DOS
MAIORES DE 23 ANOS
2015/2016
Instituto Superior de Engenharia (ISE)
Licenciatura em Tecnologia e Segurança Alimentar (ISE)
Componente Especifica de QUÍMICA
Nota5:
1. Este enunciado tem 7 páginas. A cotaçâo de cada pergunta encontra-se na última
página. O formulário/dados encontram-se nas páginas 5 e 6.
2. Material permitido: O examinando apenas pode usar na prova, como material de
escrita, caneta ou esferográfica de tinta azul ou preta. É permitido o uso de
calculadora de teclado alfabético.
3. Todas as questões deverão ser respondidas na folha de respo5tas.
1. O amoníaco é uma substância gasosa, à temperatura ambiente, de grande utilidade para a
sociedade em geral. Assim, para fornecer as indústrias e as atividades que dependem do
amoníaco como matéria-prima, é necessário ter um processo industrial rendível para a sua
produção, como é o caso do processo Haber-Bosch, que utiliza o azoto e o hidrogénio gasosos
como reagentes, de acordo com o seguinte equilíbrio:
N2(g) + 3 H2(g) .< 2 NH3(g)
A seguinte figura traduz a percentagem molar de amoníaco, em equilíbrio, na mistura gasosa
obtida a partir de N2 e H2 para temperaturas no intervalo 400-600 C e a diferentes pressões.
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1.1. De acordo com a informação apresentada, selecione a alternativa CORRETA.
(A) Para uma mesma temperatura, quando a mistura reacional é comprimida, a percentagem
molar de amoníaco obtida é menor.
O (8) A síntese do amoníaco pelo método de Haber-Bosch é um processo endotérmico.
(C) Se ocorrer uma diminuição de temperatura, no 5istema a pressão constante, a
percentagem molar de amoníaco obtida é maior.
(D) Se ocorrer um aumento de pressão, no si5tema a temperatura constante, o equilíbrio
evolui no sentido inverso.
1.2. Num recipiente fechado de capacidade 2,OOL, a uma temperatura TA, foram colocados
1,00 moi de N2(g) e 3,00 moi de H2(g). Sabe-se que, ao atingir o equilíbrio, existem 0,080 moi
de NH3, 0,96 moi de N2(g) e 2,88 moi de H2(g). Calcule a constante de equilíbrio, Kc, à
temperatura TA. Apresente todas as etapas de resolução, incluindo a expressão da constante
de equilíbrio, Kc.
1.3. Um balão contém 4,48 dm3 de amoníaco, NH3(g), em condições normais de pressão e
temperatura (PTN).
Selecione a alternativa que permite calcular o número de moléculas de amoníaco que existem
no balão.
(A) N=22,4 x 6:02 X 1023
moléculas
(B) N x 502 x 1023 moléculas
(C) N 4,48 ‘ 22,4 x 6,02 N 1023 moléculas
(D) N=
24 x 6,02 x 1023 moléculas
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1.4. Suponha que trabalha como engenheiro(a) químico(a) numa unidade industrial de
produção de amoníaco.
Explique, num texto, de acordo com a informação apresentada, como poderia otimizar a
produção de amoníaco pelo processo de Haber-Bosch, tendo em conta a influência da
temperatura e da pressão, bem como a utilização de um catalisador.
1.5. A configuração eletrónica de um átomo de azoto, no estado de menor energia, pode ser
representada por LHe] 2s2 2p3. Selecione a alternativa que completa corretamente a frase:
A geometria de uma molécula de amoníaco é... (A) ... piramidal triangular, e o átomo central
possui apenas três pares de eletrões. (B) ... piramidal triangular, e o átomo central possui três
pares de eletrões ligantes e um não ligante. (C) ... triangular plana, e o átomo central possui
apenas três pares de eletrões. (D) ... triangular plana, e o átomo central possui três pares de
(3 eletrões ligantes e um não ligante.
2. O ácido acético, CH3COOH, apresenta um cheiro muito característico, sendo um
componente dos vinagres. É também um ácido correntemente usado em laboratório.
A reação de ionização do ácido acético em água é uma reação incompleta, que pode ser
representada por:
CH3COOH(aq) + H20(í) CH3COO(aq) + H30(aq)
2.1. Selecione a única alternativa que identifica corretamente um par conjugado ácido-base,
naquela reação.
(A) H30(aq) e H20Cj)
(8) CH3COOH(aq) e H30(aq)
(C) CH3COQH(aq) e H2o(f)
(D) H20(f) e CH3COOaq)
2.2. Dissolvendo 5,00 x 102 moi de ácido acético, em água, para um volume total de solução
igual a 0,500 dm3, obtém-se uma solução cujo pH é igual a 2,88,a 25 °C.
Calcule a concentração de ácido acético não ionizado, na solução obtida.
Apresente todas as etapas de resolução.
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2.3. Considere que o p14 no ponto de equivalência da titulação da solução diluída de vinagre é
igual a 8,8, a 25 °C.
Indique, justificando com base na informação contida na tabela seguinte, qual dos indicadores
é adequado para assinalar o ponto de equivalência daquela titulação.
indicador Zona de viragem (pH, a 2t ‘C)
Vermelho de metilo 4.2 a 6.3
Azul de bromotimol 6.0 7.6
Fenolftaleina 8.0 . 9.6
Amarelo de alizarina io.i 12.0
2.4. Desprezando a contribuição de outros ácidos presentes no vinagre, a titulação efetuada
permitiu determinar a concentração de ácido acético, CH3COOH (M = 60,06 g.moF’), na
solução diluída (lOx) de vinagre, tendo-se obtido o valor 7,8 x 10.2 moI.dm3
O grau de acidez de um vinagre pode ser expresso em termos da massa de ácido acético, em
gramas, existente em 100 cm3 desse vinagre.
Calcule o grau de acidez do vinagre comercial utilizado.
Apresente todas as etapas de resolução.
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TABELA DE CONSTANTES
Velocidade de propagação da luz no vácuo r 3.0(1 x iii
Módulo da aceleração gravitica de um corpo— 1 . 2
junto à superfície da Terra —
Constante de Cravitação Universal G = (iÁi x 101 N 12 kç2
Constante de Avogadro .V = 6.112 x 1011 uni
Constante de Stefan-Boltzmann = 5.6; iu-’ \V K4
Produto iónico da água (a 25 ‘Cl t.0() x tIl
Volume malar de um gás (PTN) = 22.1 liii’
FORivI ULÁRIO
• Conversão de remperalura (de grau Celsius para kelvin)T— temperaturi, absoluta (temperatura em keivin}
‘1 temperatura cm grau Celsius
1= a
• Densidade (massa volümica)— massa
1 —volume
• Eíeito (oIoelecLricoE, — energia de um tolão da radiação rciierte no metal
— ene’ia da remoção do um &ecIrn do melat
E — dncri3 onêl;ca do cloclrao removida
• Concentração de solução ..
1— quantidade de soluto— volume de solução
• Relação entre II e concentra(áo de ii,tr iI=—Iii., (!IloI./ijiiildrti 1}
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