1ª SÉRIE
1ª Questão.
No estudo das propriedades físicas das substâncias, avaliamos os pontos de fusão, de ebulição e a solubilidade das mesmas. Considerando as substâncias: amoníaco (NH3), dióxido de carbono (CO2) e dióxido de enxofre (SO2).
a) Coloque-as em ordem crescente de solubilidade em água. Justifique sua sequência.
b) Qual é a forma geométrica de cada substância? Justifique com suas estruturas.
Respostas:
a) CO2
b) Linear, angular e piramidal
2ª Questão.
Os óxidos ácidos ou anidridos, quando em contato com a água se transformam em ácidos, que são substâncias que apresentam sabor azedo e podem provocar queimaduras.
Observe a equação abaixo, que representa a reação de formação de um ácido, a partir do trióxido de dinitrogênio.
N2O3 + H2O ................... H2N2O4 + 2 HNO2
a) Verificando o ácido formado, dê o seu nome e classifique-o quanto ao número de hidrogênios ionizáveis e quanto à presença de oxigênio, respectivamente.
b) Sabendo que de 300 moléculas deste ácido colocadas em água apenas 24 moléculas se ionizaram, determine o seu grau de ionização (α ) e classifique-o quanto à força.
Respostas:
a) ácido nitroso, monoácido e oxiácido.
b) α = 0,08 ou α = 8% e ácido médio (ou moderado: 50% > α > 5%).
3ª Questão.
A gasolina pura é formada por uma mistura de hidrocarbonetos que identificamos (abaixo) como o isooctano. A gasolina “brasileira” além do isooctano recebe o etanol, um biocombustível, com percentual de até 25 % em volume. A gasolina que conte etanol gera menor impacto ambiental, tendo em vista a menor produção de gás carbônico de origem fóssil.
Alguns postos de gasolina vendem gasolina adulterada, por ter recebido outros hidrocarbonetos mais baratos na mistura, como solventes orgânicos, ou uma quantidade de álcool superior à prevista, que varia em cada região do Brasil.
Para checar a qualidade do combustível um técnico coletou uma amostra de 50 mL e introduziu numa proveta onde havia 50 mL de água destilada. Agitou bem a mistura e deixou-a repousar. Formaram duas fases; a fase inferior bem clara media 66 mL e a fase mais escura superior os 34 mL restantes.
a) Qual dos dois combustíveis produz menos gás carbônico (CO2) quando queimado? Considere que para cada átomo de carbono do combustível é formada uma molécula de gás carbônico?
b) Baseado nas polaridades das moléculas, determine o percentual de álcool na gasolina analisada. Justifique através de cálculos.
Respostas:
a) O álcool produz menos gás carbônico do que a gasolina.
C2H5OH = 2 C = 2 CO2
C8H18 = 8 C = 8 CO2
b) Percentual = 32%. Como na proveta a parte bem clara (água+álcool) apresentou um volume de 66 mL, quer dizer que foram retirados da gasolina 16 mL de álcool, o qual se misturou com a água, devido às pontes de hidrogênio.
Se em 50 mL de gasolina continha 16 mL de álcool, em 100 mL teremos 32 mL, isto corresponde a 32 em 100 = 32%.
4ª Questão.
Dois elementos químicos genéricos M e N são isóbaros e apresentam as seguintes características.
(10 + x)M(5x) e (11 + x)N(4x + 8)
a) Qual destes elementos apresenta a maior energia de ionização? Justifique.
b) Identifique o elétron mais energético do elemento metálico em quastão. Justifique.Respostas:
a) Maior energia de ionização: M , pois está mais à direita (grupo 18 ou 8A) na classificação periódica (é um gás nobre).
b) N = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1. Elétron do subnível
5ª Questão.
O uso de adoçantes em alimentos, principalmente em bebidas vem crescendo muito nos últimos anos. A maioria das bebidas light, antes chamadas de diet, traz na composição a molécula de sacarina, um adoçante artificial, não nutritivo (não apresenta calorias) que é aproximadamente 500 vezes mais doce que o açúcar comum. Sua fabricação iniciou em 1900 e atendia o desejo de doçura sem obesidade. Porém, a sacarina apresenta um sabor residual amargo difícil de disfarçar.
Já o aspartame (C14H18O5N2) é um adoçante duzentas vezes mais doce que o açúcar comum e não apresenta o sabor desagradável da sacarina, porém é sensível ao calor e não pode ser adicionado aos alimentos antes do cozimento.
Com base nas estruturas abaixo responda:
a) Com base na sua estrutura e nos conhecimentos de ligação química, justifique a alta solubilidade do aspartame em água, comparada à sacarina.
b) Um cafezinho foi adoçado com 4 gotas de sacarina. Supondo adoçar a mesma quantidade de cafezinho com aspartame, quantas gotas deverão ser adicionadas, para que ambos tenham o mesmo paladar de doçura?
Respostas:
a) Maior quantidade de ligação de hidrogênio (ou pontes de hidrogênio).
b) 10 gotas de aspartame.
O Colégio Pedro II forma diretores de novela, como o Manuel Carlos, atrizes como Fernanda Montenegro, Andrea Beltrão e forma futuros ótimos médicos e engenheiros que se iniciam muitas vezes nos desafios das Olimpíadas.
Totti, Alceudispor!
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