Olimpíada de Química do Rio Grande do Sul – 2012
MODALIDADE EM-3
Questão 02: A seguir são relatadas quatro diferentes situações envolvendo reações
químicas e as substâncias envolvidas nelas. Verifique se há algum erro nelas.
Ao misturarmos uma solução aquosa de nitrato de chumbo II com uma
I
solução aquosa de iodeto de potássio, ocorre uma reação química de
dupla troca, do tipo precipitação. O precipitado amarelo é de PbI2.
A reação Fe(s) + 2 HCℓ(aq)
FeCℓ2(aq) + H2(g) pode ser classificada
como uma reação de simples troca do tipo oxidação-redução, já que há
II
modificação no estado de oxidação do ferro e do hidrogênio durante o
processo.
A reação C2H6(g) + O2(g)
CO2(g) + H2O(ℓ) é uma combustão em que
III
os menores coeficientes inteiros que equilibram a equação somam 19.
A equação 2 NaHCO3(s) + H2SO4(aq)
Na2SO4(aq) + CO2(g) + H2O(ℓ)
representa uma reação química de neutralização entre um ácido forte e
IV
um sal com caráter básico em meio aquoso. A reação se processa com
desprendimento de gás.
São corretas:
a) Apenas I, II.
b) Apenas I e III.
c) Apenas II e III.
d) Apenas I, II e IV.
e) Todas.
Nº INSCRIÇÃO: ____________
PARTE 1 – QUESTÕES DE ESCOLHA SIMPLES
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 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.
Questão 03: A amônia é uma substância química que é utilizada na fabricação de
fertilizantes, usada em processos de refrigeração, na obtenção do ácido nítrico e
também é utilizada em muitos produtos de limpeza. O dióxido de enxofre é utilizado
como conservante de vinhos, cervejas e alimentos; como agente refrigerante e como
agente desinfetante. O SO2 é um gás tóxico e corrosivo, e é um dos contribuintes para
a formação da chuva ácida. Considere as afirmativas sobre os compostos gasosos
NH3 e SO2.
Questão 01: Bohr trouxe grandes contribuições ao modelo atômico de Rutherford.
Uma delas é relativa ao salto quântico, onde um elétron pode mover–se para um nível
de energia mais afastado do núcleo do mesmo átomo. Considerando as afirmativas
abaixo, relacionadas com o modelo Rutherford-Bohr:
I. O elétron possui energia constante e gira em órbita circular ao redor do núcleo.
II. A eletrosfera é constituída por níveis e subníveis de energia distintas. Quanto mais
próximo ao núcleo, maior é a energia do nível e do elétron deste nível.
III. O elétron pode passar para um nível mais afastado do núcleo, mas para isso ele
emite radiação eletromagnética.
IV. O elétron excitado, ao voltar para o nível de origem, emite energia na forma de
ondas eletromagnéticas.
V. Os níveis mais afastados do núcleo possuem maior energia.
I. Ambos são substâncias compostas pertencentes a mesma função química.
II. A fenolftaleína torna-se rósea na presença de solução de amônia e permanece
incolor na presença de solução de SO2.
III. O SO2 é um óxido com características ácidas e a amônia é um hidreto que, quando
dissolvido na água, forma uma solução com características alcalinas.
IV. A amônia e o SO2 possuem um par de elétrons não ligantes.
V. A amônia e o SO2 são substâncias apolares.
A(s) afirmativa(s) correta(s) é (são):
a) apenas I, II, III
b) apenas II, III e IV
c) apenas II, III e V
d) apenas I, II, III, V
e) apenas II, III, IV e V
A alternativa que apresenta todas as afirmações verdadeiras é:
a) I, II e III
b) I, IV e V
c) II e V
d) II e III
e) I e III
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®
Questão 04: Átomos e íons são entidades químicas tão pequenas que é impossível
visualizá-los individualmente, mesmo utilizando os mais potentes microscópicos
modernos. A Química se utiliza de modelos para a representação das entidades que
formam a matéria.
Questão 06: Em setembro do ano passado, um lote do tradicional Toddynho causou
mal-estar em consumidores (ardência na boca e esôfago) das cidades de Canoas,
São Leopoldo e Porto Alegre.
Laudos técnicos apontaram um pH = 13, índice que se
aproxima ao de materiais como água sanitária e soda
cáustica. A empresa, em comunicado oficial, assume que o
problema ocorreu apenas com um dos lotes, que foi
imediatamente recolhido. A empresa mantém novos lotes do
produto em circulação, em perfeitas condições de consumo.
Adaptado de: www1.folha.uol.com.br, http://zerohora.clicrbs.com.br e www.toddynho.com.br
Sobre as informações acima, são dadas as afirmações:
–
–7
I. A amostra do alimento abordado apresenta [OH ] 10 mol/L.
II. A amostra do alimento abordado apresenta pOH = 1 e baixíssima concentração de
+
+
–13
íons H , sendo [H ] = 10 mol/L.
III. Uma amostra de 10 mL do alimento abordado poderia ser totalmente neutralizado
por 2 mL de solução aquosa de HCℓ 0,5 mol/L.
São corretas:
a) Apenas I.
b) Apenas III.
c) Apenas I e II.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III.
Considerando as informações dadas, julgue se as afirmações abaixo são verdadeiras
(V) ou falsas (F):
(
) O raio atômico do sódio é maior que o do cloro, porém o texto afirma que o raio
+
iônico do sódio é menor que o do cloro. Isso ocorre porque o íon Na tem raio menor
0
–
0
que seu átomo original (Na ) e o íon Cℓ tem raio maior que seu átomo original (Cℓ ).
+
–
(
) Tanto o íon sódio, Na , quanto o íon cloreto, Cℓ , são íons isoeletrônicos da
espécie neutra neônio, 10Ne.
( ) Em um cristal de cloreto de sódio, os íons são mantidos na estrutura por atração
de natureza eletrostática.
A correta sequência de cima para baixo está na alternativa:
a) F – F – V
b) F – V – F
c) V – F – V
d) V – F – F
e) V – V – V
Questão 07: Povos indígenas amazônicos há muito fazem uso da casca da
Quina(Coutarea hexandra) para extrair quinina, princípio ativo no tratamento da
malária. Antigos relatos chineses também fazem menção a uma substância, a
artemisina, encontrada no arbusto Losna (Artemisiaabsinthium), que também está
relacionada ao tratamento da malária.
Em estudos sobre a cinética de degradação da quinina por ácido, foram
verificadas as seguintes velocidades em unidades arbitrárias:
-1
-1
Quinina (mol. L )
Ácido (mol. L )
Velocidade inicial
-4
-3
-3
1,0 x 10
5,0 x 10
2,4 x 10
-4
-2
-3
1,0 x 10
1,0 x 10
9,6 x 10
-4
-2
-3
0,5 x 10
1,0 x 10
4,8 x 10
-4
-3
-3
2,0 x 10
2,5 x 10
1,2 x 10
A partir desses dados, pode-se concluir que a lei de velocidade assume a forma:
2
a) v = k [quinina] [ácido]
2
b) v = k [quinina] [ácido]
2
c) v = k [quinina ]
2
2
d) v = k [quinina ] [ ácido ]
e) v = k [ácido] [quinina ]
Questão 05: Misturam-se volumes iguais de duas soluções A e B de NaOH 1 mol/L e
3 moL/L, respectivamente, resultando em uma solução C. Adicionando-se 500 mL de
água à solução C, obtém-se a solução D.
Sobre essas soluções, pode-se afirmar que:
a) A e B apresentam a mesma quantidade de soluto.
b) a concentração de C é de 2 mol/L e a de D é maior que 2 mol/L.
c) B e D têm concentrações iguais.
d) C e D apresentam quantidades diferentes de soluto.
e) a concentração de C é de 2 mol/L e a de D é menor do que 2 mol/L.
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Questão 08: O enxofre apresenta-se, em condições ambientes, como um sólido sob
duas formas alotrópicas. A diferença entre esses alótropos não é a atomicidade como
em O2 e O3 e sim em sua estrutura cristalina, como na figura.
Questão 10: Bolas de futebol, no século XXI, começaram a ser feitas com materiais
modernos, como poliestireno e poliuretano. As reações de polimerização desses
materiais são mostradas a seguir:
O aquecimento de 1,6 g da primeira forma alotrópica, acima, leva à transformação
-2
completa para a segunda forma com envolvimento de 2,0 x 10 kJ de energia, o que
dá indícios de qual é a forma mais estável para o enxofre.
Baseado nos dados acima julgue se as afirmações são verdadeiras (V) ou falsas (F):
( ) A forma monoclínica do enxofre é a mais estável.
( ) A transformação S(m)
S(r) é exotérmica, com ∆H= – 0,4 kJ/mol.
( ) A entalpia padrão de formação (∆Hf°) do enxofre para a primeira forma, na figura,
é zero e para a segunda forma é diferente de zero.
É correta a sequência de cima para baixo:
a) F – F – V
b) V – V – V
c) F – F – F
d) F – V – V
e) V – F – F
A respeito das reações mostradas, bem como das características de algumas das
substâncias abordadas, são feitas afirmações. Julgue se são verdadeiras (V) ou falsas
(F):
( ) A reação de síntese do poliestireno e do poliuretano são reações de polimerização,
respectivamente por adição e condensação.
3
( ) O poliestireno tem uma longa cadeia principal, formada por carbonos sp . Essa
cadeia principal tem ramificações, que são os grupos fenila, os quais são aromáticos
2
formados por carbonos sp .
( ) O 2-4-tolueno-diisocianato apresenta dois carbonos lineares com hibridização sp.
( ) O etileno-glicol, um dos monômeros para obter poliuretano, é um diálcool muito
solúvel em água.
Questão 09: Considere a estrutura do seguinte composto orgânico:
Com relação à estrutura dada, assinale a alternativa INCORRETA:
a) A estrutura é um ácido graxo, não sendo classificado como gordura do tipo trans.
b) O composto dado não apresenta significativa solubilidade em água em função da
longa cadeia lipofílica.
c) 1 mol do composto dado reage estequiometricamente com 1 mol de hidróxido de
sódio.
d) O composto não reage com solução de bromo (Br 2, de coloração marrom) em
solvente CCℓ4.
e) O carbono da carboxila tem estado de oxidação igual a +3.
É correta a sequência:
a) F – V – V – V
b) F – V – V – F
c) F – F – V – V
d) V – F – F – F
e) V – V – V – V
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Questão 11: Analise os dois esquemas, “A” e “B”, com diferentes reações:
Questão 13: Dados os seguintes ácidos carboxílicos: acético, dicloroacético,
bromoacético, iodoacético e cloroacético.
A ordem crescente de grau de ionização (α) desses ácidos, em solução aquosa é:
a) dicloroacético, cloroacético, bromoacético, iodoacético e acético.
b) acético, iodoacético, bromoacético, cloroacético e dicloroacético..
c) cloroacético, dicloroacético, acético, iodoacético, bromoacético.
d) iodoacético, bromoacético, cloroacético, dicloroacético e acético.
e) acético, dicloroacético, cloroacético, bromoacético e iodoacético.
Questão 14: Dados os seguintes compostos:
I. pent-2-eno
II. 2-metil-pent-2-eno
III. ácido butenodioico
IV. ciclopentano
V. 1,2-dicloro-ciclobutano
Apresentam isomeria geométrica:
a) I, II e III
b) I, III e IV.
c) I, III e V
d) II, III e V
e) todos
Marque a alternativa INCORRETA sobre os esquemas dados anteriormente:
a) O esquema A representa uma reação de substituição eletrofílica aromática do tipo
nitração.
b) Se X = CH3, o reagente orgânico é o tolueno e o produto da reação é uma mistura
de 1 e 3.
c) Se X = Cl, que é desativante, o produto majoritário será o de número 2.
d) No esquema B, a etilamina, volátil, é uma base de Lewis.
e) No esquema B está representada uma reação clássica ácido-base de Brönsted,
+
sendo o íon etilamônio (CH3CH2NH3 ) um ácido, segundo a teoria de Brönsted-Lowry.
Questão 15: Para identificar um composto orgânico presente nas águas do rio dos
Sinos, foram realizadas análises que revelaram que esse composto:
I. não sofre oxidação na presença do reagente de Tollens.
II. sofre redução, formando um álcool secundário.
III. encontra-se em equilíbrio dinâmico com outro composto.
Questão 12: Uma mistura, constituída pelos solventes butan-1-ol, acetato de n-propila
e hexano é separada por destilação fracionada.
A ordem de obtenção dos solventes através da destilação dessa mistura é:
O composto que melhor satisfaz os resultados obtidos é:
a) o acetato de etila.
b) a acetona.
c) o acetaldeído.
d) o ácido acético.
e) o éter etílico.
a) hexano, acetato de n-propila, butan-1-ol.
b) butan-1-ol, hexano, acetato de n-propila.
c) acetato de n-propila, hexano, butan-1-ol.
d) hexano, butan-1-ol, acetato de n-propila.
e) butan-1-ol, acetato de n-propila, hexano.
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Questão 19: Um aluno misturou 40 mL de uma solução de concentração X de NaOH,
com 20 mL de uma outra solução 2 M da mesma base, em um balão volumétrico de
100 mL de capacidade.
Em seguida, completou o volume do balão com água destilada.
Na total neutralização de 20 mL da solução obtida, foram consumidos 10 mL de
solução de HCl 2 M.
QUESTÕES ANALÍTICO-EXPOSITIVA
Questão 16: A calcinação é um processo pirometalúrgico que pode ser processado
no interior de uma mufla, que é um forno que alcança elevadas temperaturas,
geralmente superiores a 500 °C. A calcinação do carbonato de cálcio leva à formação
do óxido desse metal e um gás. Considere o esquema experimental a seguir:
Calcular o valor de X:
a) em mol/L.
b) em g/L.
Questão 20:Observe a seguir o esquema de reações orgânicas:
Considerando que ambas as reações ocorreram com 100% de rendimento:
a) Escreva as duas equações químicas referentes às reações descritas no esquema.
Para cada substância nas equações, coloque entre parênteses o estado de agregação
das mesmas – (s), (ℓ), (g) ou (aq).
b) Qual a massa, em gramas, do produto sólido obtido ao final da calcinação? Deixe
representado o raciocínio (regra de três) que o levou à resposta.
c) O sólido obtido na calcinação foi dissolvido em água e uma reação química ocorreu.
Qual a quantidade de matéria (mol) de produto obtido nessa reação? Deixe
representado o raciocínio (regra de três) que o levou à resposta.
Questão 17: Um recipiente fechado contém o sistema gasoso, representado pela
equação: 2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g)
a) Calcular o valor da constante de equilíbrio, em termos de concentrações (Kc), com
a sua respectiva unidade, considerando que 4 mol/L de SO2 reagem com 2 mol/L
de O2, obtendo-se, no equilíbrio, 2 mol/L de SO3.
b) Calcular o valor da constante de equilíbrio, em termos de pressões parciais (Kp),
com a sua respectiva unidade, considerando o recipiente sob pressão de 3 atm, cuja
composição no equilíbrio é de 0,8 mol de SO2, 0,4 mol de O2 e 0,8 mol de SO3.
a) Escreva as estruturas dos compostos orgânicos A, B, C, D e E;
b) Escreva os cinco nomes seguintes, conforme pedido: (I) nome oficial IUPAC para o
composto A, (II) nome oficial IUPAC para o composto B, (III) nome usual para o
composto C, (IV) nome oficial IUPAC para o composto D e (V) nome usual para o
composto E;
c) Escreva a equação de reação, devidamente balanceada, para a combustão
completa do álcool que faz parte do esquema dado na questão.
Questão 18: Dadas as seguintes equações termoquímicas:
C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2 CO2(g) + H2O(l)
ΔH° = - 1301 kJ/mol
C2H6(g) + 7/2 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l)
ΔH° = -1561 kJ/mol
H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l)
ΔH° = - 286 kJ/mol
A partir dessas equações, verificar se a reação de hidrogenação completa do
acetileno (etino), abaixo representada, é exotérmica ou endotérmica.
Boa Sorte!
C2H2(g) + 2 H2(g) → C2H6(g)
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Modalidade EM-3
MODALIDADE EM-3
Questão
Resposta
01
B
02
E
03
B
04
C
05
E
06
E
07
A
08
D
09
D
10
E
11
C
12
A
13
B
14
C
15
B
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