GABARITO DA 2ª FASE DA III OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO IFPI Campus PIRIPIRI
MODALIDADE A (1ª SÉRIE) QUESTÃO 5
Os dois fatos citados não contrariam a Lei de Lavoisier porque a massa do sistema foi conservada, mas não foi visualizada, pois em ambos os sistemas estão abertos e para que a Lei de Lavoisier (Lei da Conservação da Massa) seja visualizada é necessário que o sistema seja fechado.
QUESTÃO 6
(a) Se os dois béqueres contém água pura, são aquecidos por fontes de calor idênticas e diferem apenas na quantidade de água que tem em cada um deles, portanto, o béquer A entrará em ebulição primeiro, pois a quantidade de líquido presente é menor, necessitando, assim menor quantidade de calor.
Explicação: O calor latente, é o calor envolvido na transição de fase, e é dado por: Q = m x L, onde Q = calor latente; m = massa; L = constante de proporcionalidade, depende da natureza da substância e da mudança de fase de agregação em questão. Como em ambos os béqueres contém a mesma substância, água pura, as constantes de proporcionalidade são idênticas. Sendo assim, o calor latente Q, é diretamente proporcional à massa m. Logo, um béquer com volume maior de água, tem maior quantidade em massa de água e irá requerer mais energia na forma de calor para que a água entre em ebulição.
(b) Em ambos os béqueres a água entrará em ebulição a temperatura de 100 °C, se estiverem submetidos a pressão de 1 atm.
Justificativa: o ponto de ebulição é uma propriedade intensiva, ou seja, depende apenas da identidade da substância, não depende da quantidade. Logo, tanto 1 mL quanto 1 L de água, fervem quando sua temperatura for 100 °C, a pressão de 1 atm.
QUESTÃO 7
Primeiro o aluno deverá transferir a mistura de areia e sal para um recipiente e adicionar a água para que o sal se dissolva completamente nela. Depois de deixar o sistema em repouso por um tempo determinado, realiza-se uma filtração, em que a areia ficará retida no filtro e a mistura de água e sal é separada. Por fim, leva-se essa mistura ao fogo, num recipiente adequado, para que a água evapore e o sal seja recuperado.
MODALIDADE A MODALIDADE B MODALIDADE C
QUESTÃO GABARITO QUESTÃO GABARITO QUESTÃO GABARITO
1 C 1 C 1 C
2 C 2 D 2 C
3 C 3 B 3 E
QUESTÃO 8 1) Molécula SF4.
Hibridação do átomo central (S): sp3d Arranjo molecular: Bipirâmide trigonal Geometria molecular: Gangorra
2) Molécula BrF3.
Hibridação do átomo central (Br): sp3d Arranjo molecular: Bipirâmide trigonal Geometria molecular: Forma de T
Informação adicional: Br apresenta 7 elétrons na última camada, fazendo hibridação sp3d para realizar 3 ligações (três orbitais com elétrons desemparelhados) e sobrarem 2 orbitais ocupados por dois pares de elétrons desemparelhados. Existem três configurações possíveis, mas a mais estável (menor energia) é a mais comumente observada:
3) Molécula SF6.
Hibridação do átomo central (S): sp3d2 Arranjo molecular: Octaédrica Geometria molecular: Octaédrica
4) Molécula BrF4-.
Hibridação do átomo central (Br): sp3d2 Arranjo molecular: Octaédrica
QUESTÃO 9
(a) A configuração eletrônica por subníveis de energia é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2
(b) Se o subnível de maior energia de um átomo X é 4p5, a sua configuração eletrônica por subníveis de energia será: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5. Portanto, o número atômico do átomo X é 35.
(c) O número atômico do elemento químico oxigênio 8, logo, a sua configuração eletrônica por subníveis de energia é: 1s2 2s2 2p4. O Subnível mais energético é o “p”, 2p4,e a sua configuração eletrônica em orbitais é:
MODALIDADE B (2ª SÉRIE) QUESTÃO 5
QUESTÃO 6
Os dois fatos citados não contrariam a Lei de Lavoisier porque a massa do sistema foi conservada, mas não foi visualizada, pois em ambos os sistemas estão abertos e para que a Lei de Lavoisier (Lei da Conservação da Massa) seja visualizada é necessário que o sistema seja fechado.
QUESTÃO 7
(a) Se os dois béqueres contém água pura, são aquecidos por fontes de calor idênticas e diferem apenas na quantidade de água que tem em cada um deles, portanto, o béquer A entrará em ebulição primeiro, pois a quantidade de líquido presente é menor, necessitando, assim menor quantidade de calor.
Explicação: O calor latente, é o calor envolvido na transição de fase, e é dado por: Q = m x L, onde Q = calor latente; m = massa; L = constante de proporcionalidade, depende da natureza da substância e da mudança de fase de agregação em questão. Como em ambos os béqueres contém a mesma substância, água pura, as constantes de proporcionalidade são idênticas. Sendo assim, o calor latente Q, é diretamente proporcional à massa m. Logo, um béquer com volume maior de água, tem maior quantidade em massa de água e irá requerer mais energia na forma de calor para que a água entre em ebulição.
(b) Em ambos os béqueres a água entrará em ebulição a temperatura de 100 °C, se estiverem submetidos a pressão de 1 atm.
Justificativa: o ponto de ebulição é uma propriedade intensiva, ou seja, depende apenas da identidade da substância, não depende da quantidade. Logo, tanto 1 mL quanto 1 L de água, fervem quando sua temperatura for 100 °C, a pressão de 1 atm.
QUESTÃO 8
(a) A configuração eletrônica por subníveis de energia é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2
(b) Se o subnível de maior energia de um átomo X é 4p5, a sua configuração eletrônica por subníveis de energia será: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5. Portanto, o número atômico do átomo X é 35.
(c) O número atômico do elemento químico oxigênio 8, logo, a sua configuração eletrônica por subníveis de energia é: 1s2 2s2 2p4. O Subnível mais energético é o “p”, 2p4,e a sua configuração eletrônica em orbitais é:
QUESTÃO 9
Uma substância pode ser como sendo qualquer espécie de matéria formada por uma composição constante de elementos químicos, e que tenha propriedades físicas e químicas definidas. As substâncias são classificadas como substâncias simples (formadas por um único elemento químico, exemplo, Fe, O2, O3, Cl2, Xe) e substâncias compostas (formadas por 2 ou mais elementos químicos, por exemplo, H2O, H2SO4, HCl). Sendo assim, as substâncias em cada item são classificadas como:
(a) Composta; (b) Composta; (c) Simples; (d) Simples; (e) Composta.
MODALIDADE C (3ª SÉRIE) QUESTÃO 5
Os dois fatos citados não contrariam a Lei de Lavoisier porque a massa do sistema foi conservada, mas não foi visualizada, pois em ambos os sistemas estão abertos e para que a Lei de Lavoisier (Lei da Conservação da Massa) seja visualizada é necessário que o sistema seja fechado.
QUESTÃO 6
(a) Se os dois béqueres contém água pura, são aquecidos por fontes de calor idênticas e diferem apenas na quantidade de água que tem em cada um deles, portanto, o béquer A entrará em ebulição primeiro, pois a quantidade de líquido presente é menor, necessitando, assim menor quantidade de calor.
Explicação: O calor latente, é o calor envolvido na transição de fase, e é dado por: Q = m x L, onde Q = calor latente; m = massa; L = constante de proporcionalidade, depende da natureza da substância e da mudança de fase de agregação em questão. Como em ambos os béqueres contém a mesma substância, água pura, as constantes de proporcionalidade são idênticas. Sendo assim, o calor latente Q, é diretamente proporcional à massa m. Logo, um béquer com volume maior de água, tem maior quantidade em massa de água e irá requerer mais energia na forma de calor para que a água entre em ebulição.
(b) Em ambos os béqueres a água entrará em ebulição a temperatura de 100 °C, se estiverem submetidos a pressão de 1 atm.
Justificativa: o ponto de ebulição é uma propriedade intensiva, ou seja, depende apenas da identidade da substância, não depende da quantidade. Logo, tanto 1 mL quanto 1 L de água, fervem quando sua temperatura for 100 °C, a pressão de 1 atm.
QUESTÃO 7
(a) Uma pessoa pesou 2 mol de glicose (M = 180 g/mol), portanto, ela pesou 360 g de glicose.
(b) Neste item é perguntado se a pessoa preparou uma solução de concentração 2 mol/L. No enunciado da questão afirma que foram pesados 2 mol de glicose para se preparar uma solução de volume 500 mL (0,5 L). Assim, teremos:
Portanto, a solução apresenta a concentração em quantidade de matéria igual a 4,0 mol/L. QUESTÃO 8
(a) C10H15ON.
(b) 1-fenil-2-metilamino-propan-1-ol (a função álcool tem mais prioridade que a função amina). (c) As funções orgânicas presentes são: álcool e amina.
(d) A desidratação de um composto promove a perda água e deixa duas valências livres nos átomos de carbono vizinhos da cadeia principal, que ao se recombinarem formam uma dupla ligação (C=C).
QUESTÃO 9
(a) A configuração eletrônica por subníveis de energia é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2
(b) Se o subnível de maior energia de um átomo X é 4p5, a sua configuração eletrônica por subníveis de energia será: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5. Portanto, o número atômico do átomo X é 35.
(c) O número atômico do elemento químico oxigênio 8, logo, a sua configuração eletrônica por subníveis de energia é: 1s2 2s2 2p4. O Subnível mais energético é o “p”, 2p4,e a sua configuração eletrônica em orbitais é:
