FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA
OLIMPÍADA DE QUÍMICA DA LIBERATO – OQL
DATA:
MODALIDADE: EM-2
Nº DE INSCRIÇÃO:
INFORMAÇÕES
Escrever o NÚMERO DE INSCRIÇÃO na grade de respostas e nas folhas de respostas das
questões descritivas.
Ao término da prova entregar somente a grade de respostas e as folhas de respostas das
questões descritivas.
A prova é constituída de 20 questões que devem ser respondidas com tinta azul ou preta
e sem rasuras.
As 15 primeiras questões são testes de escolha simples (escolher apenas uma
alternativa) e devem ter suas respostas marcadas na grade que se encontra na folha de
respostas, sem rasuras. Para cada questão CORRETA será atribuído 0,4 ponto.
As questões numeradas de 16 a 20 são descritivas e devem ser respondidas na folha de
respostas.
PARTE 1 – TESTES DE ESCOLHA SIMPLES
Questão 1: Baseando-se nos fatos reais relatados a seguir, assinale a alternativa INCORRETA
que está relacionada aos mesmos.
I- A água, apesar de líquida nas condições ambientes, pode ser obtida pela reação entre os
gases hidrogênio e oxigênio.
II- A água, ao contrário de outras substâncias, aumenta de volume ao se solidificar.
a) O estado físico das substâncias depende das forças de atração entre suas moléculas.
b) A estrutura hexagonal da água mantida pelas pontes de hidrogênio, no estado sólido,
provoca um “vazio” dentro do cristal de gelo, tornando-o mais volumoso.
c) As moléculas de água mantêm-se fortemente unidas no estado sólido por meio de
interações do tipo ligações de hidrogênio.
d) Ao contrário do que ocorre na água, substâncias simples como o hidrogênio e o oxigênio
apresentam grande força de atração entre suas moléculas sendo, portanto, gases.
e) A existência de dipolos elétricos na água faz com que as moléculas se atraiam fortemente,
levando-as ao estado líquido.
Questão 2: Considerando-se a posição do elemento químico na tabela periódica, a sua carga
nuclear, o número de camadas eletrônicas, a tendência a receber ou perder elétrons numa
ligação química e outras variáveis, é incorreto afirmar que:
a) O flúor é o mais reativo dos ametais, por ser o elemento mais eletronegativo.
b) O cloreto de sódio possui elevado ponto de fusão, pela característica das ligações que
ocorrem entre os seus íons.
c) O raio do íon 8O2- é menor do que o do íon 12Mg2+.
d) A energia de ionização do neônio é maior que a do lítio.
e) O cloreto de hidrogênio possui baixo ponto de fusão, pela característica das ligações que
ocorrem entre os seus átomos.
1
OQL 2015 EM2
Questão 3: Uma das perguntas que estudantes de Química do ensino médio
fazem com
frequência é: “Qual o modelo de átomo que devo estudar?” Uma boa resposta poderia ser:
“ Depende para que os átomos modelados vão ser usados depois...”. Construímos modelos na
busca de facilitar nossas interações com os entes modelados. É por meio de modelos, nas
mais diferentes situações, que podemos fazer inferências e previsões de propriedades.
Prováveis modelos de átomos In: Química Nova na Escola, n0 3, maio 1996 (com adaptações).
Julgue os itens a seguir, a respeito de modelos atômicos, como verdadeiros (V) ou falso (F).
( ) O modelo atômico que explica a dilatação de uma barra metálica revela que ela ocorre
porque há aumento do volume dos átomos.
( ) Segundo modelo atômico atualmente aceito, o número atômico de um elemento químico
representa o número de prótons que seus átomos possuem.
( ) O fato dos átomos dos elementos químicos de uma mesma família da tabela periódica
apresentarem propriedades químicas semelhantes, associa-se à similaridade de suas
configurações eletrônicas.
( ) O modelo atômico de Rutherford descreve o átomo de forma exata.
( ) A formação das substâncias simples e compostas pode ser explicada pelo modelo atômico
de Dalton.
A sequência correta é:
a) F-V-F-F-V
b) F-V-V-F-V
c) V-V-V-F-F
d) V-V-V-F-V
e) F-F-V-V-F
Questão 4: As substâncias utilizadas em determinações químicas devem ser mais puras
possíveis. Para isso, utilizam-se vários métodos de separação, que são definidos de acordo com
alguns fatores, como: tipo de mistura (homogênea ou heterogênea), seu estado físico,
propriedades físicas dentre as quais: ponto de ebulição, ponto de fusão, densidade.
Seguem abaixo, quatro misturas distintas:
I- acetona e álcool comum
II- suspensão aquosa de Fe(OH)3
III- corantes dissolvidos na água
IV- gasolina e água
Assinale a alternativa, que relaciona corretamente, os materiais que podem ser empregados
em processos de separação, para cada uma das misturas acima.
a) I- condensador II- trompa d’água III- manta de aquecimento IV- funil de Buchner
b) I- manta de aquecimento II- funil de decantação III- carvão ativo IV- cápsula de porcelana
c) I- balão volumétrico II- funil de Buchner III- bico de Bunsen IV- funil de decantação
d) I- termômetro II- papel filtro III- funil de decantação IV- coluna de fracionamento
e) I- condensador II- kitasato III- carvão ativo IV- funil de decantação
Questão 5: Uma certa reação química é representada pela equação 2 A (g) + 2 B (g) → C(g), onde
A, B e C significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. Verificou-se
experimentalmente, numa certa temperatura, que a velocidade desta reação quadruplica com
a duplicação da concentração da espécie A, mas não se altera com a variação das
concentrações das espécies B e C. Assinale a opção que contém, respectivamente, a expressão
correta da velocidade e o valor correto da ordem da reação.
a) v = k [A]2[B]2 e 4
b) v = k[A]2[B]2 e 3
c) v = k[A]2[B]2 e 2
d) v = k [A]2 e 4
e) v = k[A]2 e 2
OQL 2015 EM2
Questão 6: A reação de combustão de um dos componentes de gás de cozinha, o gás butano,
C4H10, pode ser representada pela seguinte equação química não balanceada:
C4H10 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l)
A partir dessa equação, julgue os itens que se seguem com Verdadeiro (V) ou Falso (F).
I- De acordo com as leis das proporções definidas, dobrando-se as massas dos gases butano e
oxigênio, as massas de gás carbônico e de água aumentarão 3 vezes.
II- São necessários 13 mols de gás oxigênio para reagir com 2 mols de gás butano.
III- A queima de 58 g de gás butano produzirá 90 g de água.
IV- Nas CNTP, para produzir 44,80 L de gás carbônico, são necessários 116 g de gás butano.
V- Quando se queimam 232,0 g de gás butano, são utilizados 98,6 L de gás oxigênio, nas CNTP.
A ordem correta de marcação é:
a) F, F, V, F, F
b) F, V, V, F, F
c) F, V, F, V, F
d) V, V. F, V, F
e) F, F, V, V, V
Questão 7: Considere as reações:
I- KClO3(s) → KCl(s) + 3/2 O2(g)
II- CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
III- NH4NO3(s) → 2H2O(g) + N2O(g)
IV- NH4Cl (s) → NH3(g) + HCl(g)
Qual das afirmações seguintes está incorreta?
a) As reações II e IV também podem ocorrer no sentido inverso.
b) Nas reações II e III formam-se óxidos, cujas soluções aquosas são ácidas.
c) É mais difícil, na prática, separar os produtos da reação IV do que os produtos da reação II.
d) Todos os reagentes são sais.
e) Os gases resultantes da reação IV são polares.
Questão 8: Considere as equações termoquímicas abaixo:
I. C (graf) + O2 (g) → CO2 (g)
II. H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (l)
III. C (graf) + 2 H2 (g) → CH4 (g)
IV. 2 C (graf) + 3 H2 (g) + ½ O2 (g) → C2H5OH(l)
∆H0= - 394 kJ/mol
∆H0= - 242 kJ/mol
∆H0= - 74 kJ/mol
∆H0= - 278 kJ/mol
É correto afirmar que:
a) A combustão completa de um mol de gás metano libera 402 kJ.
b) Todos os processos representados acima acontecem com absorção de calor.
c) A combustão completa de um mol de etanol libera 618 kJ.
d) O etanol, em sua combustão, libera, por mol, mais energia do que o metano.
e) A combustão de um mol de etanol produz 89,6 L de CO2, nas CNTP.
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Questão 9: Projetos de reciclagem do lixo doméstico e industrial geram lucro de bilhões de
dólares, criam emprego e reduzem a contaminação do ambiente. Uma das reciclagens mais
rentáveis é a das latas de refrigerantes e cervejas feitas de alumínio, devido, principalmente, à
economia de energia que a reciclagem proporciona em relação ao processo de obtenção do
alumínio do mineral bauxita, Al2O3.yH2O. Nesse processo, a primeira etapa consiste na
separação das impurezas através da reação altamente exotérmica representada pela equação:
Al2O3 (s) + 2 OH – (aq) + 3 H2O (aq) → 2 Al(OH)4- (aq)
Em relação a esse processo, assinale a alternativa correta:
a) A velocidade da reação será menor utilizando-se partículas finamente divididas de Al2O3 (s),
em vez de partículas maiores, em raspas.
b) Supondo que a reação ocorra em uma única etapa, o aumento da concentração do íon
hidroxila diminuirá a velocidade da reação.
c) A diminuição da temperatura, aumentará a velocidade de reação.
d) A presença de um catalisador aumenta a energia de ativação da reação.
e) O aumento da pressão mantém inalterada a velocidade da reação.
Questão 10: Por que a adição de certos aditivos na água dos radiadores de carros evita que
ocorra o superaquecimento da mesma e também o seu congelamento, quando comparada
com a da água pura?
a) Porque a água mais o aditivo formam uma solução que apresenta pontos de ebulição e de
fusão maiores que os da água pura.
b) Porque a solução formada (água + aditivo) apresenta pressão de vapor maior que a água
pura, o que causa um aumento no ponto de ebulição e de fusão.
c) Porque o aditivo reage com a superfície metálica do radiador, que passa então a absorver
energia mais eficientemente, diminuindo, portanto, os pontos de ebulição e de fusão quando
comparados com a água pura.
d) Porque o aditivo diminui a pressão de vapor da solução formada com relação à água pura,
causando um aumento do ponto de ebulição e uma diminuição do ponto de fusão.
e) Porque o aditivo diminui a capacidade calorífica da água, causando uma diminuição do
ponto de fusão e de ebulição.
Questão 11: No estudo da ação do gás venenoso COCl2(g), usado como arma química, observa-se
o processo de decomposição do mesmo de acordo com a reação:
COCl2 (g) ↔ CO (g) + Cl2 (g)
Partindo de uma situação de equilíbrio, adicionou-se 0,10 mol de CO (g) e o sistema, após
algum tempo, chegou a uma nova situação de equilíbrio. Marque a opção que indica como as
novas concentrações do equilíbrio estão relacionadas com as antigas.
alternativa
a
b
c
d
e
[COCl2]
Nova > antiga
Nova > antiga
Nova < antiga
Nova > antiga
mesma
[CO]
Nova > antiga
Nova > antiga
Nova > antiga
Nova < antiga
mesma
[Cl2]
Nova < antiga
Nova > antiga
Nova < antiga
Nova < antiga
mesma
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-5
Questão 12: Na temperatura ambiente, a constante de ionização do ácido acético é 1,80 X 10 .
-
A concentração, em mol.L , da solução onde o ácido se encontra 3% dissociado vale,
aproximadamente:
a) 2,00 x 10-2
b) 3,00 x 10-2
c) 5,82 x 10-4
d) 5,40 x 10-5
e) 6,00 x 10-7
Questão 13: A seguir, estão exemplificadas aplicações de alguns elementos radioativos.
I. O iodo é usado no diagnóstico de distúrbios da glândula tireoide e pode ser obtido pela
seguinte reação: 52Te130 + 0n1 → 53I131 + X
II. O fósforo é usado na agricultura como elemento traçador, ou seja, aquele que é usado para
seguir o comportamento de determinado sistema ou componente. No caso específico, é
empregado para proporcionar a melhoria na produção de milho. Pode ser obtido pela reação:
35
1
32
32
32
17Cl + 0n → 15P + Y Sua reação de decaimento é: 15P → 16S + Z
III. O tecnécio é usado na obtenção de imagens do cérebro, fígado e rins e pode ser
representado pela reação: 43Tc99→ 43Tc99 + W
Assinale a alternativa que indica, respectivamente, os significados de X, Y, Z e W nas
afirmativas acima.
a) α, β, γ, α
b) α, β, α, γ
c) γ, β, γ, α
d) β, α, β, γ
e) β, α, β, β
0
Questão 14: O cloro é o segundo halogênio e o 21 elemento químico na crosta da Terra, em
termos de abundância. Por ser muito reativo, na natureza não é encontrado em estado puro. É
encontrado em cloratos, cloretos, principalmente na forma de cloreto de sódio, nas minas de
salgema e dissolvido na água do mar. Na forma molecular, é gasoso e muito tóxico, sendo
empregado para potabilizar a água de consumo, como branqueador e desinfetante.
Um dos processos de obtenção do gás cloro consiste na eletrólise da salmoura. Nesse
processo, os íons cloreto:
a) Migram para o cátodo e se oxidam.
b) Migram para o cátodo e se reduzem.
c) Migram para o ânodo e se oxidam.
d) Reagem com os íons H+(aq), produzindo gás hidrogênio e gás cloro.
e) Migram para o ânodo e se reduzem.
0
Questão 15: Um recipiente de 12 L contendo certa quantidade de PCl5, foi aquecido a 250 C
Sabe-se que, no equilíbrio, o recipiente contém 0,21 mol de PCl5, 0,32 mol de PCl3 e 0,32 mol
de Cl2. A constante de equilíbrio, para a dissociação térmica do PCl5 é:
a) 0,41 mol/L
b) 0,49 mol/ L
c) 0,041 mol/L
d) 0,049 mol/L
e) 0,082 mol/L
OQL 2015 EM2
PARTE 2 – QUESTÕES ANALÍTICO-EXPOSITIVAS:
Questão 16: Dadas as configurações eletrônicas dos seguintes átomos no seu estado
fundamental:
I-1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
II- 1s2 2s2 2p6 3s2
III- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 IV- 1s2 2s2 2p63s23p5
Responda:
a) Dentre os átomos acima, qual átomo tem maior potencial de ionização?
b) Qual a fórmula do cátion formado pela perda de dois elétrons do átomo II?
c) Qual o grupo e o período que se encontra o átomo IV?
d) Dê a ordem crescente de eletronegatividade dos átomos citados.
Questão 17: Dado o gráfico abaixo, referente à reação: A + B → C + D, responda às questões:
a) Qual a variação de energia envolvida nessa reação?
b) Qual a energia de ativação sem catalisador?
c) Qual a energia de ativação com catalisador?
d) Qual a diminuição da energia de ativação provocada pelo catalisador?
e) Qual a energia do complexo ativado com a presença do catalisador?
f) Qual a variação da energia da reação provocada pelo catalisador?
g) Esta reação é endotérmica ou exotérmica? Justifique.
Questão 18: Misturam-se 25 mL de uma solução de sulfato de sódio 28,4 %, em massa, e
densidade 1,20 g/mL, com uma solução de nitrato de chumbo II 1,5 mol/L. Considerando
reação completa, calcular:
a) A massa, em gramas, de sulfato de sódio que reage.
b) O volume, em mL, da solução de nitrato de chumbo II.
c) A massa, em gramas, de precipitado formada.
d) A concentração, em quantidade de matéria, dos íons presentes na solução final.
3
Questão 19: Calcule o pH da solução resultante, quando 10 cm de uma solução de hidróxido de
-
3
cálcio 0,05 mol.L são diluídos até 500 cm , sabendo-se que o hidróxido de cálcio encontra-se
50% dissociado.
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Questão 20: Em um laboratório de química inorgânica foi feito o seguinte experimento:
Parte 1:
- Em um tubo de ensaio, foram adicionados 2 mL do solvente orgânico clorofórmio (CHCl3,
d=1,40 g/mL, incolor).
-Nesse mesmo tubo, foram adicionados ainda, sem agitação, 2 mL de solução aquosa de
sulfato de cobre II (d=1,10 g/mL, azul) e 2 mL do solvente orgânico tolueno (C7H8, incolor e de
densidade 0,85 g/mL).
Pede-se:
a) Qual o número de componentes da mistura resultante?
b) Faça um desenho dessa mistura, identificando cada fase.
Parte 2:
- Ainda sem agitação, foram adicionadas uma pequena quantidade de grãos de iodo (I2, sólido,
negro).
Pede-se:
c) Em qual (is) das fases não haverá mudança de cor? Justifique.
Parte 3:
- Todo o conteúdo desse tubo de ensaio, foi transferido para outro tubo de ensaio, vazio.
Pede-se:
d) Faça um desenho dessa mistura final, identificando as fases resultantes.
Boa Prova!
1
1A
1
H
TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS
3
Li
2
2A
4
Be
13
3A
5
B
14
4A
6
C
15
5A
7
N
16
6A
8
O
17
7A
9
F
6.941
9.012
10.81
12.01
14.01
16.00
19.00
1.008
11
Na
12
Mg
22.99
24.31
19
K
13
Al
18
8A
2
He
4.003
10
Ne
20.18
26.98
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
28.09
30.97
32.07
35.45
39.95
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
65.39
69.72
72.61
74.92
78.96
79.90
83.80
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
112.4
114.8
118.7
121.8
127.6
126.9
131.3
20
Ca
3
3B
21
Sc
4
4B
22
Ti
5
5B
23
V
6
6B
24
Cr
7
7B
25
Mn
8
8B
26
Fe
9
8B
27
Co
10
8B
28
Ni
11
1B
29
Cu
12
2B
30
Zn
39.10
40.08
44.96
47.88
50.94
52.00
54.94
55.85
58.93
58.69
63.55
37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
85.47
87.62
88.91
91.22
92.91
95.94
(98)
101.1
102.9
106.4
107.9
55
Cs
56
Ba
57
La
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
132.9
137.3
138.9
178.5
180.9
183.8
186.2
190.2
192.2
195.1
197.0
200.6
204.4
207.2
209.0
(209)
(210)
(222)
115
87
Fr
88
Ra
89
Ac
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Cn
113
114
Fl
118
(Uup)
116
Lv
117
(Uut)
(Uus)
(Uuo)
(223)
(226)
(227)
(261)
(262)
(263)
(262)
(265)
(266)
(281)
(272)
(285)
(284)
(289)
(288)
(293)
(294)
(294)
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
140.1
140.9
144.2
(145)
150.4
152.0
157.3
158.9
162.5
164.9
167.3
168.9
173.0
175.0
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr
232.0
231.0
238.0
(237)
(244)
(243)
(247)
(247)
(251)
(252)
(257)
(258)
(259)
(262)