IX Olimpíada Catarinense de Química - 2013 2º Ano IX Olimpíada Catarinense de Química – 2013 Etapa I - Colégios Imagem: Polímero Fonte: Gilson Rocha Reynaldo, 2013 Segundo Ano Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII 1 IX Olimpíada Catarinense de Química - 2013 2º Ano 01 – Alguns cientistas acreditam que possa ocorrer falta de água potável em um futuro próximo. A partir desta afirmação, assinale a resposta que melhor possa justifica-la: A) B) C) D) E) ( ( ( ( ( ) Restam apenas 20% de água potável no planeta e, a cada ano, ficam mais poluídas. ) Apenas 0,7% de toda a água existente na Terra é potável, e parte dela se encontra poluída. ) A utilização industrial de água é crescente e irreversível. ) A população consome e polui demasiadamente a água existente a, apenas 10% é potável. ) A poluição das águas é constante apenas 70% é potável. 02 – Em 1899 um jovem físico neozelandês, Ernest Rutherford, que trabalhava no Cavendish Laboratory de Cambridge sob a direção de J. J. Thomson, começou a estudar a radiação proveniente do urânio e percebeu a existência de dois tipos diferentes, um ele chamou de radiação (alfa) e o outro de (beta). Na mesma época um pesquisador francês chamado P. Villard anunciou que o urânio emitia um terceiro tipo de radiação chamado de (gama). Em função do descrito, assinale a alternativa INCORRETA com relação a estas descobertas. A) ( ) Estudos posteriores feitos por Rutherford demonstraram que os raios alfa são carregados positivamente, pois são formados pelo núcleo dos átomos de hélio (dois prótons e dois nêutrons). B) ( ) A experiência feita por Rutherford consistia em fazer penetrar dentro de uma câmara, através de uma lâmina metálica, as partículas alfa, e depois de um certo tempo observava-se a presença de gás hélio no interior da câmara. A quantidade de hélio que existia na câmara podia ser relacionada com a de partículas alfa ali colocadas. C) ( ) Os raios beta são formados por prótons que se movem com grande velocidade. D) ( ) Raios gama são formados por ondas eletromagnéticas e acompanham a emissão das partículas alfa e beta. E) ( ) Os raios gama são semelhantes à luz visível, porém de um comprimento de onda muito pequeno sendo produzidos por uma voltagem muito alta em um tubo de raios X, aliás, esses raios são muito parecidos com os raios X. Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII 2 IX Olimpíada Catarinense de Química - 2013 2º Ano 03 – A água, diferentemente da maioria dos materiais, aumenta a densidade com o aumento da sua temperatura, enquanto essa variação estiver entre 0 °C e 4 °C. Esse comportamento é conhecido como "comportamento anômalo da água". Por que cubos de gelo flutuam na água líquida? A) B) C) D) E) ( ( ( ( ( ) Porque a água não apresenta pureza absoluta e, por isso, o gelo não fica no fundo. ) Em função do Princípio de Arquimedes o gelo flutua. ) Porque é menos denso que a água líquida, devido ao comportamento anômalo da água. ) Em função da baixa temperatura sem relação com o comportamento anômalo da água. ) Porque o gelo não apresenta pureza absoluta, por isso, flutua. 04 – O ferro (do latim ferrum) é um elemento químico, símbolo Fe, de número atômico 26 e massa atômica 56 u. À temperatura ambiente, o ferro encontra-se no estado sólido. É extraído da natureza sob a forma de minério de ferro que, depois de passado para o estágio de ferro-gusa, através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes. Adicionando-se carbono dá-se origem a várias formas de aço. É o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre (cerca de 5%) e um dos elementos mais abundantes do Universo; o núcleo da Terra é formado principalmente por ferro e níquel. O ferro, hoje em dia, é utilizado extensivamente na produção de aço para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte (automóveis, navios, etc.), como elemento estrutural de pontes, edifícios e uma infinidade de outras aplicações. + A partir do exposto, quantos nêutrons, prótons e elétrons existem no íon Fe3 formado a partir desse isótopo? A) B) C) D) E) ( ( ( ( ( ) 26 prótons, 30 nêutrons, 26 elétrons. ) 23 elétrons, 30 prótons e 26 nêutrons. ) 23 elétrons, 26 prótons e 30 nêutrons. ) 26 prótons, 26 nêutrons, 23 elétrons. ) 26 elétrons, 30 prótons e 26 nêutrons. 05 – Dados dois elementos: X (Z = 17) e Y (Z = 20), responda, nesta ordem: Qual tem o maior raio atômico; Qual é o mais eletronegativo; Qual tem maior potencial de ionização; Qual possui caráter metálico? A) B) C) D) E) ( ( ( ( ( ) X; X; Y; Y ) Y; Y; X; Y ) Y; X; X; X ) Y; X; Y; Y ) Y; X; X; Y 06 – A partir da análise dos seguintes óxidos, nas condições-padrão (1atm e 25 ºC): I. Na2O II. CaO III. CO2 IV. SO3 V. NO Determine qual deles, ao ser colocado em contato com a água, produzirá um ácido forte. A) ( B) ( C) ( D) ( E) ( ) I ) II ) III ) IV ) V Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII 3 IX Olimpíada Catarinense de Química - 2013 2º Ano 07 – Quais tipos de calor podem estar envolvidos em uma reação química? A) B) C) D) E) ( ( ( ( ( ) Calor de combustão, de formação, de neutralização e de solução. ) Calor de formação, de vibração, de solução e de neutralização. ) Calor de combustão, de formação, de síntese e de solução. ) Calor de combustão, de neutralização, de solução e de análise. ) Calor de Análise, de formação, de neutralização e de solução. 08 – De acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação depende dos estados intermediários? A) ( ) Sim, de acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação depende do estado inicial dos reagentes e do estado final dos produtos, não dependendo dos estados intermediários pelos quais possa passar. B) ( ) Depende da situação apresentada, pois, de acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação não depende apenas do estado inicial dos reagentes e do estado final dos produtos, dependendo dos estados intermediários pelos quais possa passar. C) ( ) Não, de acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação depende apenas da temperatura inicial dos reagentes e da temperatura estado final dos produtos, também dependendo dos estados intermediários pelos quais possa passar. D) ( ) Sim, de acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação não depende apenas do estado inicial dos produtos e do estado final dos reagentes, não dependendo dos estados intermediários pelos quais possa passar. E) ( ) Não, de acordo com a Lei de Hess, a variação de entalpia de uma reação depende apenas do estado inicial dos reagentes e do estado final dos produtos, não dependendo dos estados intermediários pelos quais possa passar. 09 – O ácido clorídrico é produzido no estômago e sua função é auxiliar na digestão dos alimentos. A produção excessiva desse ácido pode nos causar algum desconforto, como a azia. Para combater a azia utiliza-se um medicamento denominado antiácido. A qual função química pertence esse medicamento? Qual o nome da reação que ocorre entre o medicamento e o ácido estomacal? A) ( ) O antiácido pertence à função química óxido e sofre uma reação de adição com o ácido clorídrico. B) ( ) O antiácido pertence à função química base e sofre uma reação de análise com o ácido clorídrico. C) ( ) O antiácido pertence à função química sal e sofre uma reação de neutralização com o ácido clorídrico. D) ( ) O antiácido pertence à função química sal e sofre uma reação de substituição com o ácido clorídrico. E) ( ) O antiácido pertence à função química base e sofre uma reação de neutralização com o ácido clorídrico. 10 – Um composto orgânico de largo emprego industrial possui a seguinte fórmula percentual: C40%H6,67%O53,33%. Sabemos que sua massa molecular vale 180 u. A fórmula mínima e a fórmula molecular deste composto são respectivamente: (Dados: C = 12 u; H = 1 u e O = 16 u.) A) ( B) ( C) ( D) ( E) ( ) ) ) ) ) CH2O e C12H22O11 C2HO e C7H14O7 CH2O e C6H8O6 CH2O e C6H1206 CHO e C8H12O8 Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII 4 IX Olimpíada Catarinense de Química - 2013 2º Ano 11 – Qual a massa de carbonato de cálcio (80% de pureza) necessária para se obter 11,2 L de CO 2, quando este reage nas CNTP com ácido sulfúrico. CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O A) B) C) D) E) ( ( ( ( ( ) 50 g necessárias de carbonato de cálcio impuro. ) 25,5 g necessárias de carbonato de cálcio impuro. ) 62,5 g necessárias de carbonato de cálcio impuro. ) 22,4 g necessárias de carbonato de cálcio impuro. ) 6,26 g necessárias de carbonato de cálcio impuro. 12 – Observe a reação entre o ácido clorídrico e o carbonato de cálcio a seguir: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O Supondo que a concentração da solução de HCl utilizada foi de 1 M e foram utilizados 25 mL dessa solução, calcule o volume de CO2 produzido se a reação ocorrer na CNTP. A) B) C) D) E) ( ( ( ( ( ) 240 mL. ) 280 mL. ) 28,0 mL. ) 140 mL. ) 14,0 mL. 13 – O que diferencia uma solução, uma suspensão e uma dispersão coloidal? A) ( ) São diferenciadas em relação do raio médio das partículas dispersas. B) ( ) Soluções possuem diâmetro médio acima de 100 nm, entre 1 e 100 nm temos dispersões e suspensões até 1 nm. C) ( ) Soluções e dispersões raio médio até a nm e suspensões acima de 1 nm. D) ( ) Suspensões e dispersões diâmetro médio até 1 nm e soluções acima de 1 nm. E) ( ) São diferenciadas em relação ao diâmetro médio das espécies dispersas. 14 – Dada a seguinte reação de oxi–redução: Bi2O3 + NaClO → NaBiO3 + NaCl + H2O Qual átomo sofreu oxidação, redução, qual é o agente redutor e qual o agente oxidante, nessa ordem? A) B) C) D) E) ( ( ( ( ( ) Cloro; Bismuto; Bi2O3; NaClO ) Bismuto; Cloro; NaClO; Bi2O3 ) Bismuto; Cloro; Bi2O3; NaClO ) Cloro; Bismuto; NaClO; Bi2O3 ) Bismuto; Bismuto;Bi2O3; NaClO 15 – A respeito das soluções, assinale a alternativa INCORRETA. A) ( ) O aquecimento pode promover uma diminuição na concentração de uma solução. B) ( ) Ao se adicionar solvente, a concentração de uma solução diminui. C) ( ) Ao se adicionar soluto, a concentração de uma solução aumenta. D) ( ) Os termos diluído e concentrado estão estritamente relacionados com a relação entre a quantidade de soluto e de solvente presentes em uma solução. E) ( ) Uma solução diluída pode se tornar concentrada pela adição de uma solução com mesmo soluto e mesmo solvente. Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII 5 IX Olimpíada Catarinense de Química - 2013 2º Ano 16 – Assinale a alternativa correta. A) ( ) Moléculas formadas por átomos de um só elemento são sempre polares. B) ( ) Moléculas diatômicas formadas por átomos de elementos diferentes são apolares. C) ( ) Uma molécula pode ser apolar e apresentar ligações polares. D) ( ) Nuvem eletrônica é o espaço onde se encontram apenas os pares de elétrons disponíveis de cada átomo. E) ( ) Nuvem eletrônica é o espaço onde se encontram apenas os pares de elétrons que estabelecem ligações químicas. 17 – Assinale a alternativa INCORRETA. A) ( ) As forças de Van der Waals são forças fracas. B) ( ) Pontes de hidrogênio ocorrem quando temos o hidrogênio ligado a um elemento mais eletronegativo que ele, como o cloro. C) ( ) As forças de Van der Waals podem ser do tipo dipolo-dipolo ou dipolo instantâneo dipolo induzido. D) ( ) O dipolo instantâneo induz a polarização da molécula vizinha, resultando em uma atração fraca entre elas. E) ( ) As forças de Van der Waals do tipo dipolo-dipolo ocorrem entre moléculas polares. 18 – Num balão está contida uma mistura de 64 g de gás oxigênio e 32 g de gás hélio. A pressão total da mistura é de 2,5 atm. A pressão parcial do gás oxigênio na mistura é de: Dados: O = 16; He = 4; 1 atm = 760 mmHg. A) ( B) ( C) ( D) ( E) ( ) 475 mmHg ) 1900 mmHg ) 760 mmHg ) 152 mmHg ) 380 mmHg 19 – Assinale a alternativa correta. A) ( ) A densidade relativa do material X, em relação ao material Y, é determinada pela razão entre a densidade absoluta do material X e a densidade absoluta do material Y. B) ( ) A pressão total de uma mistura gasosa é igual à soma das pressões parciais de cada componente da mistura. C) ( ) A pressão parcial de um componente da mistura é igual ao produto da fração em mol desse componente pela pressão total da mistura. D) ( ) A densidade de um gás varia em função da temperatura e da pressão. E) ( ) Todas as alternativas estão corretas. 20 – A respeito dos catalisadores, assinale a alternativa INCORRETA. A) ( B) ( C) ( D ( ) Os catalisadores aumentam a energia que as moléculas devem vencer para que ocorra a reação. ) Catálise é uma reação química que ocorre na presença de um catalisador. ) Inibidores são substâncias com função oposta aos catalisadores. ) A presença do catalisador permite que um maior número de moléculas consiga a energia mínima necessária para a ocorrência da transformação. E) ( ) Os catalisadores não participam da reação. Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII 6 IX Olimpíada Catarinense de Química - 2013 2º Ano FOLHA DE RESPOSTAS – SEGUNDO ANO Preencha com caneta preta ou azul. Qualquer rasura anulará a questão. Caso necessite, solicite um novo cartão resposta ao seu Professor. Assinale apenas uma resposta para cada questão. Data:___/___/_____ Horário início: _________ Questões a b c d Horário término:_________ e 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII 7 IX Olimpíada Catarinense de Química - 2013 2º Ano GABARITO – SEGUNDO ANO Questões A B C D X 01 X 02 X 03 X 04 X 05 X 06 07 X X 08 X 09 X 10 X 11 X 12 X 13 X 14 15 X X 16 X 17 X 18 X 19 20 E X Universidade do Sul de Santa Catarina – Unisul Conselho Regional de Química – CRQ XIII 8