DESEMPENHO NESTA PROVA
Claude Sonnet 5.5
Na prova IME 2027 · 2ª fase · Química.
| Questão | Com a maioria | Resposta final | Resposta |
|---|---|---|---|
| 1 (Química) | ✓ | 0,87 g de MnO₂ (MnO₂ + 4HCℓ → MnCℓ₂ + Cℓ₂ + 2H₂O; Cℓ₂ + 2NaBr → 2NaCℓ + Br₂) |
**Reações envolvidas** 1. Produção de cloro: MnO₂ + 4 HCℓ → MnCℓ₂ + Cℓ₂ + 2 H₂O 2. Deslocamento do bromo: Cℓ₂ + 2 NaBr → 2 NaCℓ + Br₂ **Massas molares** (valores da tabela) - NaBr = 22,990 + 79,904 = 102,894 g/mol, aproximadamente 103 g… |
| 2 (Química) | ✓ | a) ciclo horário com 1→2 isoterma T₁ (compressão), 2→3 adiabática (compressão, sobe até a isoterma T₃), 3→4 isoterma T₃ (expansão), 4→1 adiabática (expansão); b) W₂ = −nC_V(T₃−T₁) e W₄ = +nC_V(T₃−T₁), logo W₂ + W₄ = 0 e W_tot = W₁ + W₃. |
## Interpretação Os estados são: - 1 → 2: compressão isotérmica lenta a T₁, logo T₂ = T₁. - 2 → 3: compressão adiabática rápida. O gás se aquece, então T₃ > T₁. - 3 → 4: expansão isotérmica lenta a T₃, logo T₄ = T₃. - 4 → 1: expansão ad… |
| 3 (Química) | ✓ | a) ordem 0 em O₃ e ordem 2 em SO₂; b) v = k[SO₂]²; c) k ≈ 1,89 L·mol⁻¹·s⁻¹; d) Ea ≈ 4,9·10³ J/mol (≈ 4,9 kJ/mol) |
**a) Ordem em relação a cada reagente** - Experimentos 1 e 2: [SO₂] é constante (0,25 mol/L) e [O₃] cai pela metade (0,40 → 0,20). A velocidade não muda (0,118), logo a reação é de **ordem 0 em O₃**. - Experimentos 2 e 3: [O₃] é constant… |
| 4 (Química) | ≠ | a) ligações de hidrogênio (duas pontes O–H···O entre os grupos carboxila); b) anel de 8 membros formado por dois CH₃–C(=O)–O–H unidos por duas pontes O–H···O, com os pares isolados nos oxigênios; c) K_c = 0,42 L·mol⁻¹; d) T_f ≈ 5,0 °C |
**a) Tipo de interação** O dímero cíclico se forma por duas ligações de hidrogênio. Cada O–H de uma molécula (H ligado ao oxigênio, muito eletronegativo) interage com o oxigênio da carbonila C=O da outra molécula. **b) Estrutura de Lewi… |
| 5 (Química) | ✓ | A substância queimada foi o n-heptano (Δn = +3, obtido de 450·16,6 = Δn·8,3·300). |
**Raciocínio** No calorímetro de volume constante, o calor liberado é |ΔU|. No de pressão constante, é |ΔH|. Como ambos têm a mesma capacidade térmica C = 450 J·K⁻¹ e queimam 1,0 mol: - |ΔU| = C·ΔT_V - |ΔH| = C·ΔT_P A relação entre as … |
| 6 (Química) | ✓ | a) CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O; b) α = 0,40 (40%); c) K_c = 8/3 ≈ 2,67 |
**a) Equação** CH₃COOH(l) + CH₃CH₂OH(l) ⇌ CH₃COOCH₂CH₃(l) + H₂O(l) **b) Grau de equilíbrio para o ácido acético** Massas molares: ácido acético (C₂H₄O₂) = 60 g/mol; etanol (C₂H₆O) = 46 g/mol. - n(ácido) = 240/60 = 4 mol - n(etanol) = … |
| 7 (Química) | ≠ | a) α = −3/2, β = 1, γ = 1/2; b) k = 1,25×10⁻⁶ mol·L⁻¹·s⁻¹; c) ν₀ = 1,25×10⁻⁶·[B][C]^(1/2)/[A]^(3/2); d) ordem global = 0 |
**Observação:** o enunciado fornece a lei empírica ν₀ = k[A]^α[B]^β[C]^γ, e os expoentes devem ser obtidos dos dados da tabela. O mecanismo proposto não reproduz exatamente esses dados, por isso o ajuste usa só a tabela. **a) Expoentes**… |
| 8 (Química) | ✓ | a) Y = 3,4-dimetil-hexano na forma meso (3R,4S), com os dois CH₃ do mesmo lado na projeção de Fischer e plano de simetria; b) X = 2-clorobutano. |
**Raciocínio** A reação de X (cloreto de alquila) com sódio metálico em meio anidro é a síntese de Wurtz: 2 R–Cl + 2 Na → R–R (Y) + 2 NaCl Y = R–R tem dois carbonos quirais e não desvia a luz polarizada, logo Y é um composto **meso**. … |
| 9 (Química) | ✓ | A é o 1,4-dimetilbenzeno (p-xileno), C₈H₁₀, M = 106 g/mol, com dois grupos CH₃ em posição para no anel benzênico. |
**Massa molar de A (crioscopia)** ΔT = Kc · W, em que W é a molalidade. 1,28 = 5,12 · W, logo W = 0,25 mol/kg. Em 2 kg de benzeno: n = 0,25 · 2 = 0,5 mol de A. M = 53 g / 0,5 mol = **106 g/mol** **Fórmula molecular** Como A é aromát… |
| 10 (Química) | ✓ | t ≈ 4,9×10⁸ anos (aproximadamente 490 milhões de anos) |
**Dados e modelo** A razão molar ²⁰⁸Pb/²³²Th = 0,024 refere-se ao sistema atual. Todo o ²⁰⁸Pb é radiogênico e vem do ²³²Th, sem perdas. Seja N₀ o número inicial de átomos de ²³²Th e N o número atual. Então: - N = N₀·e^(−λt) - ²⁰⁸Pb = N… |