26 / maio / 2007 XIII Olimpada Norte / Nordeste de Qumica Dados (valores aproximados) para uso neste exame: Massas atmicas: KA (CIDO FRMICO): H = 1,0 O = 16,0 P = 31,0 F = 19,0 Cl = 35,5 1,8 X 10-4 Na = 23,0 QUESTO 1 Duas solues tampes so preparadas pela adio de iguais quantidades de matria (nmeros de mols) de cido frmico e formiato de sdio, e gua suficiente para formar 1,00 L de soluo. O tampo A preparado com 1,00 mol de cada reagente e o tampo B com 0,010 mol de cada reagente. a) Calcule o pH de cada tampo b) Os valores so iguais? c) Qualquer que seja a sua resposta (sim ou no) ao item (b) explique-a. d) Qual das solues (A ou B) tem maior capacidade de tamponamento? e) Calcule a variao de pH, de cada um dos tampes, aps a adio de 1,0 mL de soluo de HCl 1,0 mol.L-1 f) Calcule a variao de pH, de cada um dos tampes, aps a adio de 10,0 mL de soluo de HCl 1,0 mol.L-1 g) As respostas aos itens (e) e (f) esto coerentes com a resposta ao item (d)? Explique. QUESTO 2 O lantnio um metal prateado, malevel e dctil. to macio que pode, facilmente, ser cortado com uma faca. um dos metais mais reativos entre os chamados terras raras. O metal obtido na forma pura pela reduo de fluoreto de lantnio (LaF3) com clcio metlico (Ca): 2 LaF3 +3 Ca . 2 La + 3 CaF2 No fluoreto de lantnio observamos o estado de oxidao comum deste metal. I. O lantnio metlico oxida-se facilmente quando exposto ao ar, formando um slido branco, um composto binrio (composto A); II. Quando o lantnio metlico mergulhado em gua, observa-se a formao de bolhas de gs e de um outro slido branco residual, solvel (composto B); III. Esses dois compostos (A e B) se dissolvem em cido clordrico formando solues incolores, lmpidas; IV. Quando se evapora secura qualquer uma destas solues, obtm-se um slido branco residual solvel (composto C); V. Quando se dissolve o composto C em gua e em seguida adiciona-se cido sulfrico, observa-se a formao um precipitado branco, composto D a) Identifique os compostos A, B, C e D b) Escreva as equaes inicas lquidas de todas as reaes descritas nos itens de I a V. QUESTO 3 A geometria molecular de uma espcie qumica pode ser prevista a partir da teoria da repulso dos pares de eltrons da camada de valncia (VSEPR). a) Determine, a partir da configurao eletrnica do tomo central, as geometrias moleculares das espcies: SO2, SO3, SO42-, PCl3 e PCl5. b) O nitrognio e o fsforo so elementos da mesma famlia e que, portanto, apresentam configuraes eletrnicas semelhantes. Por que existem PCl3 e PCl5 e no existe NH5, apenas NH3? c) Classifique cada uma das espcies do item (a) como polar ou apolar. QUESTO 4 Os cremes dentais com flor contm, em geral, fluorofosfato de sdio (Na2PO3F) e fluoreto de sdio. O teor de fluoreto em um certo creme dental de 0,10%, sendo 0,05% proveniente de um dos compostos acima e 0,05% proveniente do outro. a) Calcule a razo entre as massas desses compostos (fluorofosfato de sdio / fluoreto de sdio) contidas no referido creme dental. b) Qual a massa de fluorofosfato de sdio contida em uma bisnaga de 90g desse creme dental? c) Escreva a estrutura de Lewis para o on fluorofosfato. QUESTO 5 Considere a seqncia de reaes abaixo: I. Tolueno + HNO3 / H2SO4 . Compostos A1 e A2 II. Composto A1 + Zn / HCl . Composto B III. Composto B + 2 CH3I . Composto C IV. Composto C + KMnO4 . cido p-dimetilaminobenzico Escreva as estruturas e os nomes dos compostos A1, A2, B e C