Olimpíada de Química - 1a série

3ª Olimpíada de Química – 2ª Fase - 1ª SÉRIE
Questão 1
Leia a tirinha e o texto abaixo e em seguida responda ao que se pede.

(Fonte: i122.photobucket.com/.../msc710/garfield.jpg)

“(...) para quem não sabe, a urina dos gatos solta um teor muito alto de amônia,NH3, o qual os bichanos não suportam sentir, esse é um dos motivos que os gatos são considerados uma das espécies mais limpas do reino animal.(...). Para dirimir um pouco essa deficiência das areias sanitárias, a Casa do Aroma, empresa especializada em produtos 100% ecológicos, biodegradáveis e naturais, após diversos estudos, criou a areia sanitária com controlador de odores e o higienizador de areia com o novo efeito floresta. Conceito este que dá ao animal a sensação de estar dentro de seu habitat. Essa areia é a única que dá a garantia de 99% de isenção do odor da amônia.(...)”
(Fonte: www.petlink.com.br/jornal/ed02/suplemento.pdf)

a) Faça a fórmula de Lewis para a amônia.
Resp:
b) Considerando que, de acordo com a teoria ácido-base de Brönsted, as substâncias básicas são aquelas que recebem em sua estrutura íons H+ livres no meio, que interage com par de elétrons livres da molécula da base, escreva a equação da reação entre a amônia e o H+.
Resp: NH3 + H+ → NH4+

Questão 2
Observe abaixo as diferentes estruturas formadas por carbono e responda às questões:


a) Apresente justificativa para as diferenças entre os valores de massa específica e entre os valores de dureza do diamante e do grafite.
Resp:
O diamante apresenta maior massa por unidade de volume, pois há um maior número de átomos agregados. Da mesma forma, o diamante é cerca de 5 vezes mais duro porque os átomos estão mais empacotados em sua geometria tetraédrica. No grafite, o arranjo de átomos forma uma estrutura laminar com grande distanciamento entre elas.
b) Que tipo de fenômeno definido pela Química explica a ocorrência das substâncias em questão
Resp:
Polimorfismo ou alotropia.

Questão 3
Com base nas informações do texto, responda às questões que seguem.
“Nem o excesso de algas, nem a poluição. As causas do problema da mortandade de peixes na Lagoa Rodrigo de Freitas, Zona Sul do Rio de Janeiro, são geológicas e não ambientais, como muitos pensam. Um gás tóxico – que pode ser sulfídrico (H2S), carbônico (CO2) ou metano (CH4) – proveniente da decomposição da matéria orgânica sedimentada no fundo, torna o ar e a água irrespiráveis e pode ser o grande responsável pelo mau cheiro que toma conta da lagoa e pela morte rápida de toneladas de peixes. Uma das soluções para evitar a mortandade seria a liberação permanente dos gases através de dutos espetados no fundo da lagoa. Essa medida poderia evitar surpresas desagradáveis como, por exemplo, se o fato se repetisse em meio aos jogos olímpicos de 2016, o que não seria nada bom para a imagem do Rio de Janeiro. (www.geofisicabrasil.com/noticias/167-divulgacao-cientifica/774-gases-toxicos-matam-peixes-lagoa.html)
a) O gás mais tóxico é o H2S. Como podemos explicar sua solubilidade em água?
Resp:
Assim como a água, o gás sulfídrico é polar e interage bem com as moléculas de H2O por dipolo permanente.

b) Escreva a fórmula estrutural do gás constituído pelo carbono com maior nox.

Resp: O=C=O


Questão 4

Responda, com base nos conhecimentos sobre Propriedades Periódicas e Radioatividade, às questões que seguem:
a) A partir do conceito de Potencial de Ionização, indique e justifique o sentido em que deve ocorrer espontaneamente a da reação abaixo. Dados: Potenciais de Ionização: F(17,4 eV) e do Ne (21,5eV)
Resp: Para a esquerda. Como o F apresenta menor PI que o Ne, é mais fácil a perda de 1 elétron para formar F+.
b) O hidrogênio apresenta um isótopo instável e radioativo: o 1H3. Este nuclídeo emite uma partícula Beta transformando-se em um isótopo de outro elemento químico. Quantos nêutrons possui este novo elemento?
Resp: N=1.

Questão 5
Considere os íons formados pelos elementos do 2o e 3o períodos da tabela periódica, pertencentes as famílias dos metais alcalinos, alcalinos terrosos, calcogênios e halogênios. Determine:
a) Uma ordem crescente de tamanho entre os íons metálicos.
Resp: Be2+ < Li1+ < Mg2+ < Na1+
b) Qual o estado físico, a 25ºC, do composto obtido da ligação entre o O2- e o cátion de maior raio dentre os apresentados no item a)? Justifique.
Resp: Sólido. Porque se trata de um composto iônico.