UFPI/CCN/DQ - VIII OPQ – 2002- MODALIDADE - EM1

UFPI-CCN-DQCOORDENADORIA PIAUIENSE DE OLIMPÍADAS DE QUÍMICA

VIII OPQ – 2002 - EXAME - MODALIDADE EM1

QUESTÃO 1

Os machos das traças e do bicho da seda são atraídos por pequenas quantidades de um composto orgânico (feromônio) com um peso molecular 238. Se 1x 10 6 gramas desse atrativo sexual é lançado em 10 m3 de ar a maioria dos machos serão atraídos.a) Qual o número de moles nesta quantidade?.b) Quantas moléculas de feromônio estarão presentes em 1 cm3 de ar?

QUESTÃO 2

Suponha que se tenha descoberto um novo elemento químico, resultante de um processo de fusão, ocorrido através do ataque de átomos de ouro (Z=79) ao Polônio (Z=84) em um acelerador de partículas.a) Qual será o numero atômico deste novo elemento?b) Dê a configuração eletrônica completa e abreviada deste elemento.c) Qual sua localização na tabela periódica?

QUESTÃO 3

A análise de uma amostra cuidadosamente purificada de vitamina C forneceu as seguintes percentagens 4,58% de H, 40,9% de C e 54,5% de O, e peso molecular 180.a) Qual a fórmula mínima da vitamina C?b) Qual a fórmula molecular deste importante composto?c) Explique porque se obteria a mesma fórmula mínima se a amostra fosse de 1,0 g

ou qualquer outra massa.

QUESTÃO 4

A fosfina, gás venenoso PH3, quando queimada ao ar produz água e óxido de fósforo (V), P4O10, sólido. Sabendo-se que 6,80 g de fosfina reagiram com 6,40 g de oxigenio:a) Escreva a equação balanceada para a reação.b) Qual o reagente limitante?c) Qual o rendimento teórico de óxido de fósforo(V)?d) Se o rendimento real de óxido de fósforo(V) é 5,20 g qual o rendimento

percentual?

QUESTÃO 5

A equação de estado para um gás imaginário é pV2 = n2KT. Suponha que a 0°C, este gás, ocupe o dobro do volume do gás ideal.a) Qual o valor da constante K e suas unidades SI?b) Como seria expressa a lei de Boyle e a lei de Charles neste caso?c) Represente uma isoterma deste gás e indique se ela difere ou não da isoterma de

um gás ideal

2002

UFPI/CCN/DQ - IX OPQ – 2003- MODALIDADE - EM1

UFPI-CCN-DQ – COORDENADORIA PIAUIENSE DE OLIMPÍADAS DE QUÍMICAIX OPQ – 2003 - EXAME - Modalidade EM1

QUESTÃO 01

O carbonato de sódio, empregado na industria de vidro, é obtido pelo processo de Solvay, que consiste na saturação de uma solução de cloreto de sódio por amônia e dióxido de carbono. Inicialmente o carbonato de sódio formado reage com o excesso de dióxido de carbono formando o respectivo bicarbonato, que por sua vez é aquecido brandamente e produz o carbonato de sódio desejado.

(A) escreva todas as reações química envolvidas no processo devidamente balanceada.

(B) O carbonato de sódio é também denominado barrilha. Qual a produção de barrilha se for usado 500 kg de cloreto de sódio com 90% de pureza? (mostre os cálculos)

(Dado as massas molares: H=1,00; C=12,01; N=14,00; O=15,99; Na=22,99;Cl=35,46)

QUESTÃO 02

Baseado nas ligações e propriedades físicas dos íons (tamanho, carga etc) responda:

(A) Por que o NaCl não forma hidrato e o MgCl2 forma um hidrato?(B) O hidrato é formado evaporando-se água de uma solução de MgCl2 de modo a

obter-se cristais de MgCl2.6H2O. Qual a representação da estrutura de Lewis desses cristais?

(C) por que a temperatura de desidratação desse cloreto é mais baixa do aquela para o AlCl3.6H2O que tem o mesmo número de moléculas de água de hidratação?

QUESTÃO 03

No modelo atômico atual, o elétron é considerado uma partícula-onda e seu comportamento é descrito pela equação diferencial de Schrödinger, cuja solução resulta nos famosos números quânticos.

(A) Se a solução dessa equação pode ser dividida em uma parte radial e outra angular, quais os números quânticos resultantes de cada uma dessas partes?

(B) Explique como os números quânticos estão relacionados com a energia de um elétron em um átomo.

(C) Como se calcula a quantidade de orbitais em um átomo e que número quântico acha-se associado a esta quantidade?

(D) Indique como os números quânticos estão relacionados com a estrutura da tabela periódica atual.

QUESTÃO 04Dois frascos, A e B, conectados por uma válvula, contêm, respectivamente, oxigênio e nitrogênio, a 25°C. No estado inicial, apresentam os seguintes dados:

Frasco substancia Volume (cm3) Pressão (atm)A O2 100 3B N2 300 1

2003

A válvula é aberta e os gases se misturam, atingindo o equilíbrio. Calcule:

(A) a pressão total da mistura gasosa;(B) a pressão parcial de cada gás;(C) a fração molar de O2 na mistura.

QUESTÃO 05

(A) Escreva a estrutura eletrônica em camadas dos elementos do grupo 1 e 18 da tabela periódica.

(B) Qual a configuração eletrônica genérica para os elementos acima?

(C) Quais as características eletrônicas dos elementos de transição (interna e externa)?

UFPI/CCN/DQ - X OPQ – 2004- MODALIDADE - EM1

UFPI-CCN-DQ – COORDENADORIA PIAUIENSE DE OLIMPÍADAS DE QUÍMICAX OPQ – 2004 - EXAME - Modalidade EM1

QUESTÃO 1A equação de Arrhenius relaciona velocidade com temperatura via energia de ativação. Calcule a razão de velocidades a 30 ºC, (temperatura típica da estratosfera) para duas reações bimoleculares de concentrações iniciais iguais e mesmo fator de Arrhenius, sendo uma delas endotérmica com energia de ativação de 30 kJ mol1 , e a outra exotérmica com uma energia de ativação de 3 kJ mol1.

QUESTÃO 2Um lago com dimensões 3,0 km x 8,0 km e uma profundidade média de 100 m apresenta um pH de 4,5. Qual a massa de carbonato de cálcio deveria ser adicionada à água do lago para aumentar seu pH para 6,0, considerando que a reação de H+ com CaCO3 produz CO2?

QUESTÃO 3A energia de ionização dos elementos na tabela cresce ao longo do período e diminue ao se descer em um grupo. Porque os pares de elementos: a) He (2372 kJ.mol1) e Li (518 kJ.mol1); b) N (1402 kJ.mol1); e O (1314 kJ.mol1); Não seguem esta regra?

QUESTÃO 4A conversão convencional tanto do carvão quanto do gás natural (rico em metano) em metanol, passa por uma reação do combustível fóssil com o vapor de água produzindo uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono chamada gás de síntese, da qual diferentes compostos são preparados.

a) Escreva as equações para estas duas reações de produção deste gás.b) Dada as entalpias de formação do CO(g), –110,5 kJ.mol1 e do CH3OH(l), –

239,1 kJ.mol1, Calcule a entalpia da reação de produção do metanol a partir de gás de síntese.

c) Avalie se a quantidade de metanol obtida aumentará ou diminuirá com a redução de temperatura.

QUESTÃO 5Num recipiente de paredes reforçadas, provido de manômetro, introduz-se um mistura de 50% em volume de CO e o restante sendo Oxigênio. Fechado o recipiente, verifica-se que na temperatura de 3000 K a pressão é de 2,0 atmosfera. A reação é completada por aquecimento e na presença de um catalisador. Depois, a temperatura é abaixada até 300 K.

a) Qual os produtos dessa reação?b) Qual a pressão agora no recipiente?

2004

c) UFPI/CCN/DQ - XI OPQ – 2005- MODALIDADE - EM1

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XI OPQ – 2005- EXAME - MODALIDADE EM1QUESTÃO 01

Os gases servem de modelo para a compreensão de fenômenos e leis que os regem, como no caso da energia de um sistema qualquer. Escreva um texto que contemple as questões abaixo:

a) As leis dos gases ideais, sintetizada na equação de Clayperon, pode ser aplicada a sistemas gasosos reais? Justifique.

b) Porque a equação de van der Waals é mais adequada para modelar o estado gasoso que a equação de Clayperon? O que se ganha e o que se perde ao interpretar o comportamento gasoso através da equação de van der Waals?

c) Comente a frase: “Um gás que obedece a equação de van der Waals em todas as faixas de volume, temperatura e pressão é considerado ideal”

QUESTÃO 02

Em uma indústria, um operário misturou, inadvertidamente, polietileno (PE, d = 0,91 a 0,98 g/cm3), policloreto de vinila (PVC, d = 1,35 a 1,42 g/cm3) e poliestireno (OS, d = 1,04 a 1,06 g/cm3 ), limpos e moídos. Para recuperar cada um desses polímeros, utilizou o seguinte método de separação: jogou a mistura em um tanque contendo água (densidade = 1,00 g/cm3), separando, então a fração que flutuou (fração A) daquela que foi ao fundo (fração B). A seguir, recolheu a fração B, secou-a e jogou-a em outro tanque contendo solução salina (densidade 1,10 g/cm3), separando o material que flutuou (fração C) daquele que afundou (fração D).

(A) Comente sobre o processo utilizado em ambas as separações.(B) Identifique as frações A, C e D.

QUESTÃO 03

Analise as figuras ao lado levando em conta o fator de compressibilidade Z. A primeira figura é o gás metano a várias temperatura e na segunda vários gases como indicado ao lado.

2005

Gráfico 1: Z x p – Gás Metano Gráfico 2: Z x p – Outros Gases

A) para o metano indique a que pressão e temperatura a liquefação é mais fácil?B) Qual o intervalo de pressão o metano se comportaria como ideal?C) Na figura dois coloque em ordem crescente de facilidade os gases que se

liquefariam.D) quais não se liquefazem?

QUESTÃO 04

Ao contrario do que define o mini dicionário Aurélio, o aço não é apenas uma liga composta por ferro e carbono, mas contem outros elementos para melhorar suas propriedades, como têmpera, tenacidade, resistência à corrosão etc,. A presença desses elementos proporciona vários tipos de aço, como: aço carbono, aço rápido, aço inoxidável. O aço tem uma grande aplicabilidade na industria automobilística, metalúrgica, construção civil e mesmo nos utensílios de cozinha. Uma composição de aço inoxidável muito conhecido como aço AISI 304 é: Carbono=0,08%máx; Manganês-2,00%máx; Silício=1,00%máx; Fósforo=0,045%máx; Enxôfre=0,030%máx; Cromo = (18,00 a 20,00)% e Níquel = (8,00 a 10,5)%. Qual a quantidade de ferro necessária para balancear 1,5 toneladas desta formula quando as composições de Cromo e Níquel são máximas?

QUESTÃO 05

(I) Um elemento X possui vários isótopos. O número de massa de um de seus isótopos é igual ao seu número atômico; enquanto que o número de massa de um outro isótopo é o triplo de seu número atômico.

a) Identifique o elemento Xb) Escreva os símbolos de todos seus isótoposc) Indique a composição dos núcleos de cada um desses isótopos

(II) O boro forma compostos binários com o elemento X e com o oxigêniod) Escreva as fórmulas desses compostose) Explique a natureza das ligações químicas destes compostos