OLIMPÍADA PERNAMBUCANA DE QUÍMICA 2010
Secretaria Estadual de Ciência, Tecnologia e Meio Ambiente
Departamento de Química Fundamental
OPEQ 2010 - Olimpíada Pernambucana de Química 2010
Fase Final - Modalidade 3 - 3º Ano
Nome: _________________________________________________________________________
Instituição: ______________________________________________________________________
Questão 1. A mecânica quântica oferece uma descrição bastante precisa acerca da estrutura atômica
da matéria. Marque a alternativa correta:
a) Os átomos apresentam até 7 camadas de elétrons;
b) Com o surgimento da mecânica quântica, órbita passou a ser denominada de orbital;
c) O orbital define a trajetória que o elétron realiza em torno do núcleo;
d) Como orbital é uma região do espaço onde há probabilidade de se encontrar o elétron, então não
existe orbital sem elétrons;
e) Orbital molecular é a região de máxima probabilidade de se encontrar o par de elétrons
compartilhado da ligação covalente.
Questão 2. O ácido fórmico (HCOOH) recebe esse nome porque foi obtido pela primeira vez a
partir da “destilação destrutiva” de formigas. Trata-se de um ácido monoprótico, moderadamente
fraco, cujo valor de Ka é igual a 1,8 x 10 -4. Em uma solução de ácido fórmico de concentração igual
1,0 x10-3 mol.L-1, a porcentagem de moléculas ionizadas está entre:
a) 20 e 30 %
b) 30 e 40 %
c) 40 e 60 %
d) 50 e 60 %
e) 60 e 70 %
Questão 3. Sobre a arquitetura molecular, indique a alternativa incorreta:
a) A molécula de água tem geometria na forma de um V aberto;
b) Como a molécula de água é angular, espera-se que OF2 também seja;
c) Ao contrário da água, a molécula de H2S é linear porque o átomo de S é maior que o O;
d) A molécula de O2 é linear;
e) A molécula de ozônio (O3) é plana.
Questão 4. Sem considerar a ocorrência de estereoisômeros, o n-heptano possui 8 isômeros (sem
contar com ele próprio). No entanto, incluindo os estereoisômeros, esse número de isômeros passa a
ser igual a:
a) 9
b) 10
c) 11
d) 12
e) 13
Questão 5. Assinale a opção que apresenta a equação química da reação, cuja entalpia é a entalpia
padrão de formação do gás etano (C2H6).
a) 2C(g) + 6H(g) → C2H6(g)
b) 2C(s) + 6H(g) → C2H6(g)
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c) 2C(g) + 3H2(g) → C2H6(g)
d) 2C(s) + 3H2(g) → C2H6(g)
e) CH4(g) + H2(g) → C2H6(g)
Questão 6. Em um recipiente fechado, tem-se o seguinte equilíbrio:
N2O4 (g) ↔ 2 NO2(g), com um H = 58,2 kJ.
A concentração de NO2 (g), no equilíbrio, aumentará se:
a) A temperatura do recipiente for aumentada;
b) O volume do recipiente for diminuído;
c) Se a pressão do sistema for aumentada:
d) Se um gás inerte for adicionado ;
e) a temperatura do recipiente for diminuída.
Questão 7. Se cobríssemos o estado de Pernambuco, de área igual a cerca de 100 mil km2, com 1
mol (6 x 1023) de bolas de futebol (admita diâmetro de 25 cm), marque a alternativa correta:
a) Não daria para cobrir toda a área do estado;
b) Ficaria com altura menor de 1 km;
c) Ficaria com altura maior que 1 milhão de km
d) Produzindo 1 bilhão de bolas por dia desde o surgimento do universo, há14 bilhões de anos, hoje
teríamos mais de 1 mol de bolas;
e) Se ao invés de bolas de futebol, usássemos grãos de areia, formaria uma camada com menos de 1
metro de altura sobre o estado de PE.
Questão 8. Um recipiente de 12 litros 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, em mol/L, é:
a) 0,41
b) 0,49
c) 0,049
d) 0,041
e) 0,082
Questão 9. Observe as reações abaixo com seus respectivos potenciais-padrão de redução.
I) 2H+ + 2 e- → H2 Eo = 0,0 V
II) Ti2+ + 2e- → Ti
Eo = -1,63 V
III) Cr2+ + 2e- → Cr Eo = 0,56 V
IV) Fe2+ + 2e- → Fe
Eo = 0,44 V
+
o
V) Au + e → Au E = 1,68 V
VI) O2 + 2H2O + 4e → 4OH Eo = 1,23 V
a) Uma célula eletroquímica montada com os eletrodos das reações III e IV possui uma reação
global espontânea com Eo = 1,0 V;
b) O valor do potencial-padrão de oxidação do eletrodo representado pela reação II é 1,63 V;
c) A corrosão do ferro está baseada na sua oxidação. Sendo assim, dentre os metais acima, o ouro
seria o mais indicado para proteger o ferro contra a corrosão;
d) Considerando que a reação global que representa a corrosão do ferro pode ser determinada
através das reações IV e VI, para se produzir 2,0 g de ferrugem, Fe(OH) 2, são necessários,
aproximadamente, 50 L de O2, nas CNTP, considerando o O2 como um gás ideal;
e) Fe é o melhor oxidante de todos da lista acima.
Questão 10. O nuclídeo 40Ca. Assinale a alternativa correta:
a) é radioativo
b) tem 20 núcleons
d) não forma ligações químicas
e) não tem elétrons.
c) é isótopo do 41Ca;
Nas questões de 11 a 15 marque VERDADEIRA (V) ou FALSA (F)
Questão 11. Considerando os valores da constante de ionização da água em função da temperatura:
Temperatura (K)
Kw
298
1 x 10-14
323
5,3 x 10-14
+
( ) [H ] = [OH ] a qualquer temperatura.
( ) [OH-] > 1 x 10-7 a 298K
( ) [H+] < 1 x 10-7 a 298K
( ) [OH-] > 1 x 10-7 a 323K
( ) [H+] < 1 x 10-7 a 323K
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Questão 12. Sobre a estrutura eletrônica dos átomos:
( ) Um átomo cujo maior número quântico principal de sua configuração eletrônica no estado
fundamental é 4 não poderá ter menos que 28 elétrons;
( ) Não existe Hidrogênio no estado energético 2p1;
( ) A configuração eletrônica 1s2 2s2 2p2 x 2p2y representa um estado excitado do átomo de
oxigênio;
( ) O átomo de fósforo (Z = 15) no estado fundamental contém três elétrons desemparelhados,
portanto seria fortemente atraído por um imã;
( ) A energia necessária par excitar um elétron do estado fundamental do átomo de hidrogênio para
o orbital 3s é igual àquela necessária para excitar este mesmo elétron para o orbital 3d.
Questão 13. Etilamina é amplamente utilizado na indústria química e síntese orgânica. A seguir
temos uma transformação química envolvendo a etilamina CH3CH2NH2(aq) e solução diluída de HCl
e, também, a equação química que a representa.
CH3CH2NH2(aq) + H+(aq) + Cl–(aq) ↔ CH3CH2NH3+(aq) + Cl–(aq)
A
B
C
A: Solução de etilamina com odor de peixe
B: Adição de HCl
C: Desaparecimento do odor de peixe e elevação da temperatura.
Sobre a transformação ilustrada considere os seguintes itens:
( ) O produto formado é o cloreto de etilamônio, um sal inodoro e não volátil;
( ) A transformação ilustrada na figura é endotérmica;
( ) O odor de peixe reaparece com a adição de excesso de uma base, como o NaOH;
( ) A etilamina (C2H5NH2) apresenta odor amoniacal;
( ) O odor de peixe reaparece com a adição de excesso de um sal, como o KI.
Questão 14. O medicamento Tamiflu, utilizado no tratamento e profilaxia da Influenza A
(H1N1), é uma substância antiviral inibidora da enzima neuraminidase. O Tamiflu contém
como princípio ativo o fosfato de oseltamivir. Os números represe ntam os grupos
funcionais indicados na figura abaixo.
(
(
(
(
(
) 3-cetona
) 1-ester e 4-éter
) 2-amina, 4-amida
) 1-cetona, 2-amina, 3-ester e 4-amida
) 1-ester, 2-amina, 3-amida e 4-éter
Questão 15: Um pouco de história da Química:
( ) Alessandro Volta inventou a pilha, produzindo corrente contínua;
( ) Dimitri Mendeleev descobriu o germânio;
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( ) John Joseph Thomson mediu a relação carga/massa do elétron;
( ) Niels Bohr propôs o modelo planetário para o átomo;
( ) Linus Pauling descobriu o DNA.
Questão 16. Considerando a equação abaixo, não-balanceada, para a queima do propano
C3H8(g) + O2(g)  CO2(g) + H2O(l) + calor
determine a quantidade (em mol) de água produzida em uma hora, se a velocidade da reação for 5 x
10–3 mol de propano por segundo.
Questão 17. Os cálculos renais, popularmente conhecidos como pedra nos rins, surgem pela
deposição lenta de material insolúvel. Os responsáveis mais freqüentes são o oxalato de cálcio
(CaC2O4) e o fosfato de cálcio (Ca3(PO4)2), substâncias muito pouco solúveis. Considerando que a
concentração de íons Ca+2 excretados na urina de uma pessoa seja 5,2 × 10–2 mol/L, calcule a
concentração máxima, em mol/L, de íons oxalato (C2O42-) que deve estar presente na urina, para
que não haja formação de pedras.
Dado: produto de solubilidade de CaC2O4 = 2,6 × 10–9
Questão 18: O iodo utilizado como radiofármaco pode ser obtido pela seguinte reação:
1
131
130
52 Te + 0 n  53 I
+ X
Identifique X na reação acima X.
Questão 19: Por ser um metal resistente aos agentes corrosivos comuns, o crômio é muito
empregado no revestimento de peças de outros metais, através de um processo de eletrodeposição,
pelo sistema de imersão. Pode-se aplicar um revestimento de cromo em uma peça metálica por
imersão dessa peça em um tanque que há uma solução de dicromato de potássio (K2Cr2O7) e
aplicação de uma corrente elétrica. Se uma peça de aço é imersa em um tanque que contém 1 litro
de uma solução 0,5 mol.L-1 de dicromato de potássio e submetida a uma corrente elétrica de 0,5 A,
durante 20 minutos, qual a massa de crômio que será depositada?
Questão 20 A internet facilita o acesso à informação, mas deixa uma preocupação com a qualidade
das fontes. Descubra quantos erros (anote esse número na Folha de Respostas) existem no texto a
seguir, extraído da Wikipédia (para facilitar sua contagem, grife onde está o erro):
“Em 1897, Thomson idealizou um experimento para medir a carga elétrica do elétron. Com base
em seu experimento, e considerando o átomo eletricamente neutro, ele representou o átomo como
uma esfera uniforme, de carga positiva, incrustada de elétrons (partículas negativas). Daí vem o
nome do modelo: "pudim de passas". ... Em 1908, realizando experiências de bombardeio de
lâminas de ouro com partículas alfa, Rutherford fez uma importante constatação: a grande maioria
das partículas atravessava diretamente a lâmina, algumas sofriam pequenos desvios e outras, em
número muito pequeno (uma em cem mil), sofriam grandes desvios em sentido contrário. Pelo
modelo atômico de Rutherford, o átomo é constituído por um núcleo central, dotado de cargas
elétricas positivas (prótons), envolvido por uma nuvem de cargas elétricas negativas (elétrons). ...
Dois anos depois de Rutherford ter criado o seu modelo, o cientista dinamarquês Niels Bohr o
completou, criando o que hoje é chamado modelo planetário. Para Bohr, os elétrons giravam em
órbitas circulares, ao redor do núcleo ... (contendo os prótons e nêutrons). ... O modelo planetário
de Niels Bohr foi um grande avanço para a comunidade científica, provando que o átomo não era
maciço.”
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 Inicialmente responda todas as questões na própria prova;
 No final preencha, com caneta, a Folha de Respostas;
 A prova fica com você. Devolva apenas a Folha de Respostas, devidamente preenchida
com seus dados;
 Nas questões de múltipla escolha: marcar a letra correta na Folha de Respostas;
 Nas questões Verdadeiro/Falso: marcar V ou F na Folha de Respostas;
 Nas questões abertas: escreva a resposta na Folha de Respostas;
 Todos os dados necessários para a resolução dos problemas estão dados na prova;
 Utilize os espaços em branco nesta prova para rascunho;
 Esta é a final da Olimpíada Pernambucana de Química 2010. É uma estapa de
vencedores, representantes de suas escolas. Participar da OPEQ2010 significa
reconhecimento, responsabilidade, esforço, trabalho, atenção, conhecimento, etc., mas é
também um bom exercício de Química. Sucesso!
Folha de respostas
1
A
2
A
3
A
4
A
5
A
6
A
7
A
8
A
9
A
10
A
V
F
V
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V
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V
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V
F
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
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C
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C
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C
C
C
C
C
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