ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE QUÍMICA
SEÇÃO REGIONAL DE MATO GROSSO
IX OLIMPÍADA MATO-GROSSENSE DE QUÍMICA
FASE II
PROVA – 2ª SÉRIE
Prezado(a) Estudante!
Você está participando da Fase II da IX Olimpíada Mato-Grossense de Química.
Você conquistou esse direito ao ser classificado na primeira fase. Tivemos, ao todo, mai s
de 5500 inscritos na fase I; destes, 1650 foram classificados para a Fase II. Nesta fase,
serão classificados os 50 alunos (25 da 1ª série e 25 da 2ª série) para realizarem as provas
da Olimpíada Brasileira de Química de 2015, cujas provas serão aplicadas no último
sábado de agosto.
Queremos parabenizá-lo pela classificação para a Fase II e, ao mesmo tempo,
agradecer por ter aproveitado a oportunidade de participar do evento e desejar-lhe muito
sucesso nesta fase!
Esperamos que, ao resolver esta prova, possa adquirir vários conhecimentos úteis
sobre a ciência Química, como ela está presente no nosso cotidiano e como ela pode
contribuir para a melhoria da qualidade de vida.
Esta prova é constituída de três partes. A primeira parte contém dez questões de
verdadeiro ou falso, valendo 30 pontos; a segunda, cinco questões de múltipla escola com
quatro alternativas, valendo 50 pontos; e a terceira, duas questões descritivas, valendo ao
todo 20 pontos.
Resolva as questões e depois marque no cartão resposta as questões das duas
primeiras partes. As duas questões da terceira parte devem ser respondidas nas folhas
timbradas, uma em cada folha, podendo usar o verso. Depois de respondidas as questões,
junte as folhas timbradas e o cartão resposta e entregue para o fiscal, não esquecendo de
preencher corretamente seus dados.
Você tem três horas para resolver toda a prova e preencher a folha resposta.
Segundo o nosso calendário, queremos divulgar os resultados até o dia 14 de
novembro, e a premiação no dia 05 de dezembro em local a ser definido. Acompanhe as
notícias das Olimpíadas de Química em http://www.obquimica.org/ Clique em Estaduais/
Mato Grosso.
A Coordenação
(A seguir, temos um texto para reflexão: como é que a Química está relacionada
com os fogos de artifício?)
Em muitos momentos comemorativos é comum, no Brasil, o lançamento de fogos de
artifício. Tais elementos buscam simbolizar a festividade e a alegria do momento. Usam-se
fogos de artifício em comemorações festivas como Ano Novo, Natal, datas comemorativas
religiosas, comícios políticos, festas juninas, jogos futebolísticos entre outros.
Recentemente a Copa do Mundo alimentou a comemoração dos gols do mundial através
da queima de fogos de artifício.
Para a fabricação dos fogos de artifício é necessário certo conhecimento de
segurança pessoal pois entre os componentes que vão oferecer o show visual de cores, há
a pólvora com o seu poder explosivo. Para garantir o efeito visual, utilizam-se elementos
que quando excitados possam emitir luz dentro da faixa do espectro visível, fenômeno
chamado luminescência. Os foguetes se constituem de um cilindro de papel recheado de
carga explosiva e adicionados de sais para conferir coloração específica nos céus. Para
conseguir o efeito desejado, o propelente utilizado é formado de mistura de salitre (nitrato
de potássio), enxofre, carvão, podendo ser acrescido de perclorato de potássio. Os sais
produzidos com diferentes elementos químicos, quando detonados irão conferir o show de
cores
nos
céus
nesses
momentos
de
alegria.
(Texto
adaptado
de
http://wwwbrasilescola.com/quimica/quimica-presente-nos-fogos-artificio.htm).
PRIMEIRA PARTE (30,0 pontos): Julgue as questões a seguir marcando Verdadeiro
ou Falso
Questão 01
De acordo com o Dicionário Rosseti de Química, a galvanoplastia pode ser definida como
a tecnologia responsável pela transferência de íons metálicos de uma dada superfície
sólida ou meio líquido denominado eletrólito, para outra superfície, seja ela metálica ou
não. Este processo usa a corrente elétrica, sendo chamado de eletrólise. No ânodo de uma
célula eletrolítica sempre ocorre uma semi-reação de redução.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 02
Atualmente, as pilhas têm mais aplicações do que imaginamos. Os ponteiros laser dos
conferencistas usam pilhas feitas de óxido de mercúrio ou de prata; os telefones celulares
utilizam dois tipos de baterias: as de íon lítio e aquelas de polímeros e íons de lítio;
automóveis usam baterias chumbo-ácidas. Agora imagine uma pilha eletroquímica formada
pelos metais prata e magnésio e as reações que podem ocorrer são representadas pelas
equações abaixo:
Com base nessa informação, o valor da diferença de potencial da pilha (ddp) formada
pelos metais de prata e magnésio será menor que 2V.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 03
A indústria canavieira do Mato Grosso é uma das maiores do Brasil. Seus principais
produtos são o álcool e o açúcar (sacarose-C12H22O11). A concentração de açúcar em
refrigerantes é em torno de 10%m/v (em massa/volume). A demanda de açúcar de uma
indústria de refrigerantes que produza cerca de dez mil unidades de dois litros e cinco mil
unidades de seiscentos mililitros de refrigerante por mês na cidade de Cuiabá é maior que
duas toneladas de açúcar por mês.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 04
Embora o Brasil seja o primeiro país em disponibilidade hídrica em rios do mundo, a
poluição e o uso inadequado comprometem esse recurso em várias regiões do país.
Podemos citar a utilização de fertilizantes na agricultura que causam a contaminação das
águas por nitratos e fosfatos. No Brasil, o valor máximo permitido (VMP) para a
concentração de nitratos em água é 10mg/L. Esse valor corresponde a concentração molar
de nitratos igual a 1,6.10–2mol/L. Dados: massas atômicas N = 14 u; O = 16 u.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 05
O nitrogênio (N2) é um importante nutriente para todos os cultivos vegetais. A amônia
(NH3) é um gás irritante gerado na decomposição de matéria orgânica e é um importante
fertilizante utilizado na forma de cloreto (NH4Cℓ) ou sulfato de amônio ((NH4)2SO4), o
processo de transformação do nitrogênio (gasoso) em sal de amônio (sólido) é chamado
fixação do nitrogênio. Na natureza esse processo é realizado principalmente por bactérias
presentes no solo. Serão produzidos 214 kg de cloreto de amônio a partir de 56 kg de
nitrogênio, supondo que os outros reagentes sejam fornecidos em quantidades suficientes
para consumir cem por cento do nitrogênio gasoso. Dados: massas atômicas em u.m.a.:
N=14, H=1, Cℓ=35,5.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 06
As soluções são misturas heterogêneas em que o soluto se dissolve no solvente.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 07
A adição de 150 gramas de sacarose provoca o mesmo efeito na temperatura de ebulição
da água que a adição de 150 gramas de sal de cozinha.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 08
Todas as reações de combustão são exotérmicas. Por isso, utilizamos a queima dos
combustíveis fósseis para obter energia. Uma reação exotérmica é aquela que libera calor
e possui a entalpia dos reagentes maior que a entalpia dos produtos, apresentando uma
variação de entalpia menor que zero.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 09
O gás carbônico presente no refrigerante possui um comportamento de equilíbrio em
solução aquosa que pode ser representado de acordo com a equação:
Haverá aumento da concentração de H+ (deslocamento do equilíbrio), quando se adiciona
gás carbônico.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
Questão 10
“...Para reciclar sucata de alumínio, basta aquecê-la até a temperatura de fusão do metal,
que é de 660oC. O alumínio derretido é transformado em lingotes, que são vendidos às
indústrias que o usam. Quando a sucata de alumínio é de latas de refrigerante, é preciso
prensar um monte de latas para formar um pacote menor. É que as latas são de alumínio
muito fino e na temperatura do forno de fusão seriam atacadas pelo oxigênio do ar. O
alumínio formaria óxido de alumínio e perderíamos todo o alumínio. Quando as latas estão
prensadas, o oxigênio não chega lá tão facilmente e o alumínio derrete antes de ser
atacado pelo oxigênio.”
Texto adaptado: Tele-curso 2000, Química
Do ponto de vista da Cinética, prensar as latas de alumínio diminui a velocidade da reação
porque diminui a energia de ativação do complexo ativado da etapa lenta, no mecanismo
da reação.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
SEGUNDA PARTE (50,0 PONTOS) – MARQUE AS ALTERNATIVAS CORRETAS
(Somente uma em cada questão).
Questão 11
O calcário, composto basicamente de carbonato de cálcio (CaCO 3), é um mineral utilizado
para corrigir a acidez do solo de modo que o mesmo se torne viável a uma exploração
agrícola. O calcário pode ser utilizado in natura ou passar por uma transformação que o
converte em cal (CaO), tendo como subproduto o gás carbônico (CO2). Normalmente, são
utilizados mil quilogramas de calcário (CaCO3) para um hectare de terreno a ser utilizado
em uma plantação de milho. Calcule a quantidade de cal para corrigir a acidez de uma
chácara de três hectares de área produtiva. Dados: massas atômicas em u.m.a.: Ca=40,
C=12, O=16.
a.
b.
c.
d.
Aproximadamente 1600kg
Aproximadamente 1400kg
Aproximadamente 1200kg
Aproximadamente 1000kg
Questão 12
Sabe-se que a 25°C as entalpias de combustão (kJ.mol−1) de grafita, gás hidrogênio e gás
metano são, respectivamente: –393,5; –285,9 e –890,5. Assinale a alternativa que
apresenta o valor CORRETO da entalpia da seguinte reação:
a.
b.
c.
d.
+211,1kJ.mol−1
+105,5kJ.mol−1
-74,8 kJ.mol−1
+74,8 kJ.mol−1
Questão 13
Quando adicionamos 100cm3 de água a uma solução de KNO3, obtemos 1L de solução
0,09mol/L. Determine a concentração em quantidade de matéria da solução antes do
acréscimo de água.
a.
b.
c.
d.
0,2 mol/L
0,02 mol/L
0,01 mol/L
0,1 mol/L
Questão 14
Sabe-se que o sol participa do ciclo da água, pois além de aquecer a superfície da Terra
dando origem aos ventos, provoca a evaporação da água dos rios, lagos e mares. O vapor
da água, ao se resfriar, condensa em minúsculas gotinhas, que se agrupam formando as
nuvens, neblinas ou névoas. As nuvens podem ser levadas pelos ventos de uma região
para outra. Com a condensação e, em seguida, a chuva, a água volta à superfície da
Terra, caindo sobre o solo, rios, lagos e mares. Parte dessa água evapora retornando à
atmosfera, outra parte escoa superficialmente ou infiltra-se no solo, indo alimentar rios e
lagos. Esse processo é chamado de ciclo da água. A respeito do ciclo da água, todas as
alternativas a seguir são verdadeiras, exceto:
a. A formação de gotículas de água na atmosfera a partir do vapor é um processo
exotérmico.
b. A transformação da água líquida em vapor é chamada de evaporação e ocorre uma
reação química endotérmica.
c. O derretimento de “icebergs” é um processo endotérmico, pois é necessário que
ocorra absorção de energia na forma de calor.
d. As mudanças de fase de agregação da água ocorrem com variação de entalpia.
Questão 15
A química ambiental procura, entre outras coisas, avaliar formas de atenuar a emissão de
substâncias gasosas que depreciam a qualidade do ar. A reação entre os gases monóxido
de carbono e oxigênio, para produzir gás carbônico, tem grande importância em química
ambiental. A equação representativa do processo é:
Quando se duplicarem, simultaneamente, as concentrações molares de CO e O 2,
efetuando a reação em sistema fechado, a velocidade de reação será aumentada em
quantas vezes?
a.
b.
c.
d.
16
8
4
2
TERCEIRA PARTE (20,0 PONTOS) – Responda as questões abaixo nas folhas
timbradas. Use uma folha para cada questão.
Questão 16
Em relação ao equilíbrio químico representado por:
Qual o efeito que cada uma das alterações abaixo tem sobre a produção de monóxido de
nitrogênio (NO)?
a. Aumento da temperatura.
b. Aumento da pressão.
Questão 17
Um químico prepara uma solução de ácido acético (CH3COOH) de tal modo que sua
concentração seja igual a 0,004mol/L. Sabendo que o ácido se encontra 25% ionizado,
determine: (Dadas as massas atômicas em u.m.a.: C = 12; H = 1; O = 16; log 0,1 = 1; log
0,01 = 2; log 0,001 = 3)
a. o pH e;
b. o pOH dessa solução.