2ª Olimpíada de Química do Rio de Janeiro

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MODALIDADE EM1

  Leia atentamente as instruções abaixo:

  • Essa prova destina-se exclusivamente a alunos das 1ª série do Ensino Médio.

  • A prova contém vinte questões objetivas e três questões discursivas.
  • Cada questão objetiva contém cinco alternativas, das quais apenas uma é correta.

  Assinale na folha de respostas das questões objetivas a alternativa que julgar correta.

  • As questões discursivas devem ser respondidas apenas com caneta azul ou preta.
  • Cada folha de resposta discursiva deve conter somente solução de um único problema.
  • Cada questão objetiva tem o valor de 2 pontos. E cada questão discursiva tem o valor de 20 pontos (serão consideradas soluções parciais e o raciocínio apresentado).
  • As questões discursivas só serão corrigidas caso o aluno atinja um mínimo de pontos na parte objetiva. Este mínimo será determinado posteriormente.
  • A duração da prova será de 4 horas e 30 minutos.
  • É permitido o uso de calculadora científica e régua, estando proibido a utilização de calculadoras gráficas.
  • Fica proibida a consulta a qualquer material.

  Boa prova! RIO DE JANEIRO, 23 DE JUNHO 2007.

  Algumas fórmulas úteis: 2

  = ∆ = ∆ λ v f E mc E = hf

  Constantes: − − − − 1 1 1 1

  = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ Constante dos gases: , 082 8 , 314

  R atm L mol K R J mol K −34 10 = ⋅ ⋅ =

  Constante de Planck: 6 , 626

  10

  1

  10 h J s m 8 Å

  = ⋅ Velocidade da luz:

  3 10 / c m s

  QUESTÕES OBJETIVAS 1)

  Há uma diversidade de materiais e com essa diversidade vem uma diversidade de diferentes características associadas a cada um deles. Uma dessas características é o tipo de ligação. Relacione os compostos da coluna II com o tipo de ligação mostrado na coluna I.

  Coluna I Coluna II

  (1) ligação metálica ( ) FeS, pirita (ouro de tolo) (2) ligação iônica ( ) H

  2 S, gás sulfídrico ( ) N (gás nitrogênio)

  2

  a) 2, 3, 1, 3

  b) 3,3,1,3

  c) 2,2,1,3

  d) 1,3,1,3

  e) 2,3,2,3 2) Sobre o ponto de ebulição de um líquido, é correto afirmar: a) é a temperatura na qual líquido e vapor coexistem em equilíbrio.

  b) varia com a pressão atmosférica.

  c) é a temperatura na qual a pressão de vapor é 1 atm.

  d) é diretamente proporcional a massa molecular do líquido.

  e) é a temperatura na qual a pressão de vapor é igual à pressão externa. 3)

  Qual dos seguintes íons tem maior raio?

  • a) Cl
    • b) K

  2+

  c) Ca

  2-

  d) S

  3-

  e) P 4)

  Ao analisar a amostra de um solo, um geólogo percebe se tratar de uma mistura. Para analisá-la é necessário primeiramente separar seus componentes. Assim, analise quais das considerações abaixo estão corretas:

  I. A separação de substâncias pode ser feita considerando diferenças em relação a propriedades químicas ou

  em relação a propriedades físicas

  II. No processo de dissolução fracionada um componente da mistura de sólidos dissolve em determinado líquido e outro não.

  III. Para a separação de substâncias com diferentes pontos de ebulição utiliza-se a técnica de filtração.

  É (são) verdadeira(s) as afirmativas:

  a) I e II

  b) I e III

  c) apenas a II

  d) II e III

  e) apenas a I 5) Um elemento químico apresenta maior caráter metálico quanto: a) maior o tamanho do átomo.

  b) menor o tamanho do átomo.

  c) maior a eletronegatividade.

  d) maior a eletroafinidade.

  e) menor a eletropositividade.

  3+ +

  6) Os íons Au e Au são necessariamente:

  a) Isoeletrônicos

  b) Isótopos

  c) Isótonos

  d) Isóbaros

  e) Alótropos

  10

  

1

  7) A distribuição eletrônica do Cu dada como [Ar] 3d 4s

  29

  b) é a distribuição real pois corresponde à situação de menor energia

  c) está incorreta

  d) é a distribuição real porque o nível 3 sempre vem antes do 4 em níveis energéticos

  e) é a única distribuição eletrônica que mesmo no estado não ativado não obedece ao diagrama de Linus

  Pauling

  8) São misturas heterogêneas: I.

  Granito II. Água + gelo III. Água + álcool IV. Álcool + gasolina

  a) I, II

  b) I, III

  c) II, III

  d) III, IV

  e) II, III e IV 9)

  Se uma hemoglobina tem 0,335% de ferro, qual o valor aproximado para a menor massa molar possível para esta hemoglobina?

  4

  a) 1,0 x 10

  4

  b) 1,7 x 10

  4

  c) 2,5 x10

  4

  d) 6,7 x 10

  4

  e) 7,0 x 10 10)

  Assinale dentre as alternativas abaixo aquela contendo a correta correlação entre a molécula e sua geometria molecular:

  a) CH – quadrado planar

  4

  b) NH

  3 – trigonal plana

  c) XeO – tetraédrica

  4

  d) BF – piramidal

  3

  e) H

  11) Dentre as estruturas CH , CH CN, CH OH, NaCN e CH NH , a que apresenta maior momento dipolo é:

  4

  3

  3

  

3

  2

  a) CH

  4

  b) CH CN

  3

  c) CH OH

  3

  d) NaCN

  e) CH NH

  3

  2

  12) Entre as opções abaixo, assinale aquela que contém a afirmação errada: a) Um sistema monofásico tanto pode ser uma substância pura quanto uma solução.

  b) Existem tanto soluções gasosas, como líquidas, como ainda soluções sólidas.

  c) Temperatura de fusão constante é característica apenas de substância pura.

  d) A ebulição da água pode acontecer a uma temperatura inferior a 100 ºC.

  e) O leite é uma mistura heterogênea. 13) Qual dos elementos abaixo não possui formas alotrópicas:

  a) C

  b) N

  c) O

  d) S

  e) P 14) Não conduz bem corrente elétrica:

  a) NaCl

  (aq)

  b) KBr

  (s)

  c) Cu

  (s)

  d) C

  (grafite)

  e) Latão 15)

  Qual dos seguintes números quânticos é possível:

  a) n =2, l = 2, ml = 0, ms = +1/2

  b) n =3, l = 3, ml =+3, ms = -1/2

  c) n =1, l = 1, ml = 0, ms = +1/2

  d) n =2, l = 1, ml = -2, ms = +1/2

  e) n =3, l = 2, ml =+1, ms = -1/2 16)

  Analise as assertivas a seguir: I.

  Os gases nobres são elementos da tabela com menores volumes atômicos, já que são os que apresentam os menores raios atômicos.

  II. O oxigênio é o elemento de maior eletronegatividade da tabela periódica, segundo a escala de Pauling.

  2

  2

  6

1 III.

  A distribuição eletrônica 1s 2s 2p 3s pode corresponder tanto a um átomo da família dos metais alcalinos como a um cátion da família dos metais alcalinos terrosos.

  2

  2

  

6

  2

  5 IV. Um átomo com distribuição eletrônica 1s 2s 2p 3s 3p está restrito a formar compostos nos quais faça no máximo uma ligação covalente.

  Assinale a alternativa correta:

  a) Apenas I é correta

  b) Apenas III é correta

  c) Apenas III e IV são correta

  d) Apenas I e II são corretas

  e) Apenas I e IV são corretas

  17) Sobre modelos atômicos, é incorreto afirmar:

  a) Na experiência de Rutherford um feixe de partículas alfa foi dirigido contra uma lâmina finíssima de ouro, e foi

  observado que um grande número dessas partículas atravessava a lâmina sem sofrer desvios, mas que um pequeno número sofria desvios muito acentuados.

  b) O resultado da experiência levou Rutherford a modificar o modelo atômico de Thomson, propondo a existência

de um núcleo de carga positiva, de tamanho reduzido e com, praticamente, toda a massa do átomo.

  c) A experiência de Rutherford foi importante para avaliar dimensão dos espaços vazios em um átomo. Se não

  houvessem, como previa Thomson, esperaríamos que a maioria das partículas sofreria grandes desvios ao atravessar a lâmina.

  d) No modelo de Bohr o elétron, no átomo, apresenta apenas determinados valores de energia.

  e) No modelo de Bohr o nível energético mais afastado do núcleo apresenta maior energia. 18) O paramagnetismo consiste na tendência de alinhamento com um campo magnético externo. Qual das configurações

  eletrônicas abaixo representativas de átomos isolados tem o paramagnetismo mais acentuado?

  2

  2

  6

  1

  a) 1s 2s 2p 3s

  2

  2

  6

  2 2s 2p 3s

  b) 1s

  2

  2

  6

  2

  3

  c) 1s 2s 2p 3s 3p

  2

  2

  6

  2

  6

  d) 1s 2s 2p 3s 3p

  2

  2

  6

  2

  6

  2

  10

  e) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 19) Sabe-se que a energia da luz azul é maior que a da luz vermelha. Então pode-se concluir que:

  a) um fóton da luz vermelha é maior do que um fóton da luz azul b) os comprimentos de onda das duas são iguais, pois estes independem da energia.

  c) freqüência da luz vermelha é maior do que a freqüência da luz azul.

  d) um fóton da luz azul é mais rápido do que o da luz vermelha

  e) comprimento de onda da luz vermelha é maior do que o da luz azul 20) Sobre a tabela periódica é correto afirmar:

  a) Todos os elementos de uma mesma família têm o mesmo número de elétrons na camada mais externa no estado fundamental.

  b) O nome “TABELA PERIÓDICA” se refere apenas a fatores históricos, sem relação com periodicidade de propriedades.

  c) Período são as colunas da tabela e famílias as linhas

  d) Em cada período n estão todos os elementos com distribuição fundamental em n camadas

  e) Todas as afirmativas anteriores estão erradas QUESTÕES DISCURSIVAS ATENđấO: Cada folha de resposta deve conter somente solução de um único problema. Caso não haja espaço suficiente, mais de uma folha de resposta pode ser utilizada para resolver o mesmo problema. Problema 1

  São dadas as informações abaixo, sobre os átomos A, B e C: A e B são isótopos;

  • B e C são isóbaros;
  • A e C são isótonos;
  • B tem 28 nêutrons;
  • A tem número de massa 58;
  • C tem 26 prótons.
  • Determine o número atômico e o de massa da A, B e C. Justifique com cálculos.

  Problema 2 Uma luz de sódio tem potência de 100 W (produz 100 Joules por segundo).

  

a) Calcule o número de fótons que são emitidos por segundo pela luz, supondo que a luz produzida tem comprimento

de onda 590 nm .

Um dispositivo é montado colocando-se a luz acima dentro de um cilindro opaco de 10 cm de raio, com um furo no centro de

uma de suas faces com 1 cm de raio. A frente do furo existe um sensor luminoso que capta fótons provenientes de dentro do

cilindro.

  b) Calcule o número de fótons que alcançam o sensor luminoso.

  18 Ao sensor está acoplado um dispositivo que é acionado quando ele capta mais do que 1,5 x 10 fótons por segundo.

  

c) Sabendo-se que os fótons são captados com uma eficiência de 80% pelo sensor, verifique se o dispositivo será

acionado.

  Problema 3

  Diferentes propriedades são utilizadas para separar misturas. Estas propriedades podem ser relacionadas a fenômenos físicos ou químicos.

  a) Explique a diferença entre fenômenos físicos e fenômenos químicos.. Dê exemplos.

  b) Descreve como poderia ser feita a separação da mistura: AgCl, NaCl, iodo, limalha de ferro

  Ao descrever cite aparelhagem utilizada bem como substancias reagentes e/ou auxiliares no processo de separação.

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