OPEQ 2010 - Espaço Ciência

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 I - 1º 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: Cálcio (Z = 20) é essencial para a vida. Nos seres humanos, 99% do cálcio total do
corpo reside no esqueleto. Assinale a alternativa incorreta:
a) Cálcio é um metal a temperatura ambiente;
b) Cálcio é da família dos calcogênios.
c) o número de elétrons do íon Ca2+ é 18;
d) o número de prótons do íon Ca2+ é 20;
e) o número de nêutrons no núcleo de um átomo de cálcio pode ser 20.
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.
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Questão 4. De acordo com a posição dos elementos na Tabela Periódica (TP), assinale a alternativa
incorreta:
a) Como As é da mesma família do N, deve existir uma substância de fórmula AsH 3;
b) A massa molecular desta substância (AsH3) é maior do que a da amônia;
c) Xe é da mesma família do He, portanto não forma compostos;
d) À temperatura ambiente, os metais dominam a TP;
e) Existe metal gasoso.
Questão 5. Na Alemanha do início do século 20, Fritz Haber e Carl Bosch montaram uma fábrica
de amônia baseada na reação entre os gases N2 e H2. Marque a alternativa incorreta:
a) N2 é o gás mais abundante na atmosfera;
b) H2 pode ser produzido com ácido sobre um metal;
c) A soma dos coeficientes da equação química da reação de N2 e H2 para formar NH3 é 5;
d) Da amônia se produz compostos nitrogenados usados na agricultura e até em explosivos;
e) A solução aquosa de amônia recebe o nome de amoníaco (hidróxido de amônio), que é
componente de certos produtos de limpeza.
Questão 6. Relacione as duas colunas de acordo com a classificação de reações químicas:
( ) NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(l)
I. reação de síntese, tendo como produto
um sal
( ) 2 H2O2(aq) → 2 H2O(l) + O2(g)
II. reação de decomposição
( ) NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
III. reação de neutralização
( ) Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)
IV. reação de simples troca
( ) CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq)
V. reação de síntese, tendo como produto
uma base
Está correta a sequência dos itens:
a) II, I, III, IV, V
b) I, II, III, IV, V c) II, I, III, V, IV d) I, II, III, V, IV e) I, II, IV, III, V
Questão 7. Se cobríssemos o estado de Pernambuco, de área igual a cerca de 100 mil km2, com o
número de Avogadro (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. Sobre as separações de misturas marque a alternativa incorreta:
a) separar de uma mistura líquidos por destilação fracionada;
b) separar os componentes de uma solução por decantação;
c) separar os componentes de uma solução aquosa por filtração;
d) separar certa mistura de sólidos usando um imã;
e) separar uma mistura homogênea por centrifugação.
Questão 9. Escreva na Folha de Respostas a alternativa que relaciona corretamente as duas linhas
dos seguintes elementos químicos:
( ) Prata
( ) Sódio
( ) Fósforo
( ) Mercúrio
( ) Tungstênio.
I. W
II. Na
III. P
IV. Hg
V. Ag
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a) V, II, III, IV, I.
b) V, II, III, IV, I.
c) V, III, II, IV, I.
d) V, III, IV, II, I.
e) V, IV, III, II, I.
Questão 10. Das moléculas abaixo, indique aquela que não obedece a regra do octeto.
a) MgBr2
b) AlCl3
c) CO2
d) NaCl
b) H2
Nas questões de 11 a 15 marque VERDADEIRA (V) ou FALSA (F)
Questão 11. Dados: 1. F2(g) 2. C2H6O(l) 3. H2O(l) 4. Cdiamante
5. NaCl 6. Cgrafite
H2(g)
( ) 1 e 5 são compostos iônicos;
( ) 1, 4, 6 e 7 são substâncias simples;
( ) 2 é um composto;
( ) 4 e 6 são as duas únicas formas alotrópicas do carbono;
( ) Mesmo formada por diferentes elementos químicos, a água é uma substância simples.
7.
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. Aplicações dos elementos químicos:
( ) S é utilizado no processo de vulcanização da borracha e na fabricação de fungicidas;
( ) Ba é utilizado em embalagens de alimentos;
( ) Al é utilizado na fabricação de fogos de artifício;
( ) K é utilizado em fertilizantes na agricultura;
( ) Cs é utilizado em radiofármacos.
Questão 14. Sobre misturas homogêneas:
( ) suas propriedades são iguais em qualquer porção da mistura;
( ) seus componentes só podem ser separados por processos químicos;
( ) apresentam constantes físicas definidas;
( ) são constituídas por um só tipo de substância;
( ) só podem ser separadas por filtração.
Questão 15: Um pouco de história da Química:
( ) Alessandro Volta inventou a pilha;
( ) Dimitri Mendeleev descobriu o germânio;
( ) John Joseph Thomson descobriu o elétron;
( ) Niels Bohr propôs o modelo planetário para o átomo.
( ) Linus Pauling descobriu o DNA.
Questão 16. O elemento químico X é metal alcalino terroso e posiciona-se no 2º período da Tabela
Periódica (TP) , enquanto o elemento Y, também metal alcalino terroso posiciona-se no 3º período
da TP. Indique na Folha de Respostas a soma das alternativas corretas:
01 X e Y formam compostos de fórmula X2Y;
02 X e Y formam compostos de fórmula XY2;
04 X e Y formam compostos de fórmula XY;
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08 Átomos de X são mais volumosos que átomos do elemento anterior no mesmo período da TP;
16 Tanto X quanto Y reagem facilmente com elementos halogênios.
Questão 17. Indique na Folha de Respostas a soma das alternativas correspondentes a fenômenos
químicos:
01 Ao se colocar água oxigenada sobre uma ferida, ocorre efervescência;
02 Soprando (com canudo de refrigerante) água de cal (solução de Ca(OH)2), ocorre turvação;
04 Ao se colocar fermento na massa de pão observa-se pouco tempo depois a expansão da massa;
08 Ao abrir uma garrafa de refrigerante;
16 Derretimento de um sorvete.
Questão 18: Uma mistura heterogênea é constituída de sal marinho (pureza 90% em NaCl)
mármore (pureza 95% em CaCO3) areia (pureza 90% em SiO2) Nessa mistura, quantas substâncias
puras estão identificadas?
Questão 19: O benzeno (C6H6) pode ser obtido por polimerização, fazendo-se passar etino por
tubos aquecidos a 500 ºC. Na polimerização de 1 kg de etino, considerando rendimento de 100%,
qual o número de moléculas de benzeno que serão obtidas? Anote a resposta na Folha de Respostas.
Dados: Constante de Avogadro = 6x1023; massa molar (g/mol) H = 1 , C = 12.
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
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A
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