ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE QUÍMICA SEÇÃO REGIONAL DE MATO GROSSO X OLIMPÍADA MATO-GROSSENSE DE QUÍMICA FASE II – 10/10/2015 PROVA – 1ª SÉRIE Prezado(a) Estudante! Você está participando da Fase II da X Olimpíada Mato-Grossense de Química. Você conquistou esse direito ao ser classificado na primeira fase. Tivemos mais de 13000 inscritos na fase I; destes, cerca de 1400 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 2016, que será realizada 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 respondido 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 04 de dezembro no Auditório da Cultura, UFMT. Acompanhe as notícias das Olimpíadas de Química em http://www.obquimica.org/ Clique em Estaduais/ Mato Grosso. A Coordenação LUZ, CIÊNCIA E VIDA “Luz, ciência e vida” é o tema da 12ª Semana Nacional de Ciência e Tecnologia - SNCT 2015 e baseia-se na decisão da Assembleia Geral das Nações Unidas, que proclamou 2015 como o Ano Internacional da Luz, com objetivo de celebrar a luz como matéria da ciência e do desenvolvimento tecnológico. A luz tem importância primordial para todos os seres vivos, como fonte de energia para a fotossíntese, paro o aquecimento da Terra. São produzidas muitas fontes de luz artificial, envolvendo desde as antigas lamparinas a querosene à energia elétrica, lâmpadas LED, fibras óticas. A luz e seus componentes estão relacionados ao tratamento da água, conservação de alimentos, produção de materiais de grande importância para o conforto da humanidade. A Química entra neste contexto com a missão de aprimorar e otimizar os processos, melhorando a quantidade e a qualidade dos produtos, gerando cada vez menos resíduos e, no casos desses, dar um fim apropriado para os mesmos, minimizando a poluição do ambiente. PRIMEIRA PARTE (30,0 pontos): Julgue as questões a seguir marcando Verdadeiro ou Falso Questão 01 A luz é indispensável para os seres vivos. No pacote de energia emitido pelo sol, pode-se afirmar que há radiação de ondas de pequeno tamanho, porém com intensa energia (radiação ultravioleta), radiação com comprimento de onda na faixa do perceptível pelo olho humano (faixa do visível) e radiação com comprimento de onda de grande tamanho (radiação infravermelho). Lâmpadas classificadas como bactericidas podem apresentar vapor de mercúrio e emitem onda com intensa energia. Essa transformação sofrida pelo Hg no interior da lâmpada exemplifica um fenômeno físico. ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 02 As lâmpadas incandescentes e que estão atualmente em desuso, apresentam um filamento de tungstênio que, quando aquecido, irradia luz amarelada. Ao passar energia pelo filamento, os elétrons recebem energia, e para voltar ao seu estado anterior devolvem essa energia aomeio na forma de calor ou de luz visível. O tungstênio apresenta configuração eletrônica [Xe] 6s2 4f14 5d4. Considerando essa distribuição eletrônica pode-se afirmar que o tungstênio é um metal de transição ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 03 Uma solução de NiCO3, em determinada concentração, apresenta coloração verde enquanto que uma solução de CuSO4 apresenta coloração azul. As substâncias citadas, quando dissolvidas em água, produzem solução com caráter ácido. ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 04 Eletrocromismo é o fenômeno de alguns compostos químicos mudarem de cor quando submetidos a uma descarga elétrica. Em janelas eletrocrômicas é muito utilizado o óxido de tungstênio (WO3) que escurecem quando submetidos a uma descarga elétrica e se tornam transparentes quando essa descarga é interrompida. Esse óxido pode ser obtido pela reação entre o metal e o gás oxigênio. Para a obtenção de 3,64 g de WO 3 são necessários 0,96 g de O2. Dados, massa atômica: W = 184 e O = 16. ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 05 As lentes de óculos de sol ou óculos de grau que escurecem quando expostos à radiação UV foram desenvolvidas em 1960 e se tornaram populares na década de 90 através da empresa Transitions. Nessas lentes fotocromáticas há substâncias com cloreto de prata e que, na presença de radiação UV elas mudam de conformação, se tornando mais ou menos escuras, de acordo com a intensidade de radiação que passa por elas. Assim, no interior de automóveis em que uma parte da radiação é filtrada pelo pára-brisa o escurecimento não é tão efetivo, pois somente radiação UV ativa essas moléculas e não a radiação visível (Disponível em <http:// http://ciencia.hsw.uol.com.br/questao412.htm> ). Julgue a afirmação: O cloreto de prata é um sal e a formula é AgCl2 ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 06 O Instituto de Energia e Ambiente-IEE desenvolveu uma máquina que produz gelo, água na fase sólida (estado sólido), a partir da energia solar. O projeto foi desenvolvido para atender comunidade ribeirinha da região Amazônica, principalmente para a conservação de pescado. (Disponível em <http:// http://www.usp.br/agen/?p=221165> ) A água é uma substância polar e geometria angular devido à repulsão entre os pares eletrônicos não ligantes do átomo de oxigênio. ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 07 Os ácidos hipocloroso, cloroso, clórico e perclórico não diferenciam o número de oxidação do elemento central. ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 08 A substância PCl5 é um gás à temperatura ambiente. Pode-se afirmar que 2 mols desse gás, nas CNTP, ocupam aproximadamente 45 litros. (Dados: R = 0,082 L atm/K mol). ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 09 Na estrutura H2SO4 estão presentes 4 ligações covalentes simples e duas ligações provenientes do compartilhamento dos pares de elétrons não ligantes presentes no enxofre. Este compartilhamento pode ser denominado ligação covalente coordenada. ( ) Verdadeiro ( ) Falso Questão 10 O hidróxido de amônio é produzido pela reação entre amônia (NH3) e água. Essa reação pode ser classificada como dupla troca. ( ) Verdadeiro ( ) Falso SEGUNDA PARTE (50,0 PONTOS) – MARQUE AS ALTERNATIVAS CORRETAS (Somente uma em cada questão). Questão 11 Considerando a molécula de água é correto afirmar: a) Há dois pares de elétrons não ligantes no oxigênio. b) O arranjo espacial da substancia é linear. c) O hidrogênio doa elétron para o oxigênio. d) Há somente uma ligação covalente na substância. Questão 12 Nitrato e nitrito são ânions. É correto afirmar que: a) A carga negativa desses ânions é -2. b) Esses ânions podem ser obtidos respectivamente dos ácidos nítrico e nitroso. c) Na substância nitrato de sódio não há dissociação de íons em solução aquosa. d) Nitrato de prata tem fórmula Ag2NO3. Questão 13 Sulfeto de cobre I apresenta fórmula química: a) Cu2SO4 b) CuSO4 c) CuS d) Cu2S Questão 14 Em relação aos elementos fictícios listados na tabela periódica esquematizada abaixo, pode-se afirmar corretamente que: a) A é um metal alcalino. b) D é um elemento de transição interna. c) O elemento G possui maior eletronegatividade. d) O elemento E é natural. Questão 15 Para confeccionar o gesso é necessário misturar sulfato de cálcio com água para que ocorre hidratação e posterior endurecimento do molde. A equação de reação exotérmica é: CaSO4.XH2O(s) + YH2O(l) → CaSO4.ZH2O(s) Pergunta-se: quais são, respectivamente, os valores de x, y e z para balancear a equação? a) ½ ; 3/2; 2 b) 2; ½ ; 3/2 c) 1; 1; 1 d) 2; 4; 6 TERCEIRA PARTE (20,0 PONTOS) – Responda as questões abaixo nas folhas timbradas. Use uma folha para cada questão. Questão 16 Sobre as substâncias abaixo faça: SO2; H2CO3; N2 a) a distribuição eletrônica em subníveis de energia de Linnus Pauling do enxofre e nitrogênio (Z: H = 1; C = 6; N = 7; O =8; S = 16). b) a estrutura de Lewis de todas as substâncias. c) o nome sistemático de SO2 e do H2CO3 conforme IUPAC. Questão 17 As lâmpadas fluorescentes muito usadas hoje em dia são formadas basicamente por um tubo de vidro revestido internamente por sais e vapor de gás inerte que pode ser argônio ou xenônio e mercúrio em pequena quantidade. Daí a importância do descarte correto desse material quando estiver fora de uso. As paredes do vidro são revestidas por sais para que possam absorver a luz ultravioleta (UV) emitida pelo gás de mercúrio que recebeu corrente elétrica e emitir a luz branca (Disponível em <http:// http://chc.cienciahoje.uol.com.br/ao-acender-a-luz/ >). Em geral os sais fluorescentes utilizados são sais de fósforo. Pede-se, então: a) A fórmula molecular do ácido fosfórico b) A fórmula estrutural do fosfato de sódio c) O composto halofosfato de fósforo com fórmula [Ca5(F,Cl)(PO4)3:Sb,Mn] são comumente encontrado nesses tipos de lâmpadas fluorescentes (Disponível em: < http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc28/04-QS-4006.pdf> . Faça a distribuição eletrônica do manganês (25Mn55 ) presente na fórmula em subníveis de energia.