1a OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO IFPI – Campus PIRIPIRI - 2017

PROVA DE QUÍMICA MODALIDADE C (3ª e 4ª SÉRIES)

Parte 1 – Questões de escolha simples: de 1 a 30

Questão 1 (Peso 1): A Química está presente na natureza e na vida das pessoas nos mais diversos setores e espaços geográficos. A ciência química estuda as diversas substâncias que formam todas as coisas que conhecemos. Essas substâncias possuem várias características ou propriedades diferentes que nos permitem distingui-las de outros materiais. Por exemplo, temperatura de ebulição, densidade, cor, odor, condutividade elétrica, etc. Em relação às propriedades da matéria, é correto afirmar que: (A) A dureza é a propriedade física que explica a resistência de um corpo a choques mecânicos. (B) as propriedades extensivas das substâncias incluem medidas de massa, volume e comprimento.

(C) algumas propriedades - como temperatura, pressão e volume - dependem da quantidade de amostra analisada. (D) as propriedades químicas podem ser determinadas pela observação de como uma substância é capaz de se transformar sem alterar sua identidade. (E) Densidade é uma propriedade que serve para identificar as substâncias, ou seja, dois corpos nunca podem ter a mesma densidade. Questão 2 (Peso 1): Ao misturarmos mercúrio (d = 13,5 g/mL), água (d = 1,00 g/mL) e ciclo-hexano (d = 0,778 g/mL) não observamos a formação de solução, o que é observado é uma mistura com três fases distintas. A posição relativa de cada componente em tudo de ensaio (considerando as posições de baixo para cima) será, respectivamente: (A) ciclo-hexano, água e mercúrio. (B) mercúrio, água e ciclo-hexano. (C) ciclo-hexano, mercúrio e água. (D) mercúrio, ciclo-hexano e água. (E) água, ciclo-hexano e mercúrio. Questão 3 (Peso 1): Fora as propriedades físicas, química e organolépticas os compostos podem apresentar uma diferença entre essas propriedades, as grandezas intensivas e as extensivas. Qual das propriedades abaixo é relacionada com uma grandeza extensiva: (A) Ponto de fusão. (B) Temperatura. (C) Calor específico. (D) Volume. (E) Massa específica. Questão 4 (Peso 1): “Na transformação química a composição da matéria é alterada, sua composição antes de ocorrer o fenômeno ou transformação é totalmente diferente da que resulta no final”. Com base no enunciado acima coloque V para verdadeiro e F para falso e marque a alternativa que evidencia a sequência correta. (__) O crescimento das unhas. (__) O derretimento de um picolé de cajá. (__) A evaporação da gasolina. (__) O azedamento do leite. (__) O escurecimento de um metal exposto ao ar. (A) V, V, F, V, V (B) V, F, F, V, V (C) F, F, F, V, V (D) F, V, F, V, F (E) V, F, F, F, V

LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUÇÕES SEGUINTES: 1 Este caderno de questões contém 32 questões numeradas de 1 a 32, dispostas da seguinte maneira: (a) as questões de número 1 a 30 são objetivas de múltipla escolha; (b) as questões de número 31 e 32 são analítico-expositiva. 2 Confira se o caderno de questões contém a quantidade de questões e se essas questões estão na ordem mencionada na instrução anterior. Caso o caderno esteja incompleto, tenha defeito ou apresente qualquer divergência, comunique ao aplicador da sala para que ele tome as providências cabíveis. 3 Para cada uma das questões objetivas, são apresentadas 5 opções. Apenas uma responde corretamente à questão. 4 O tempo disponível para estas provas é de três horas e trinta minutos. 5 Reserve pelo menos 15 minutos para marcar seu cartão-resposta. Os rascunhos e as marcações assinaladas no caderno de questões não serão considerados na avaliação. 6 Quando terminar as provas, acene para chamar o aplicador e entregue este caderno de questões e o cartão-resposta. 7 Você poderá deixar o local de prova somente após decorridas duas horas do início da aplicação e poderá levar seu caderno de questões ao deixar em definitivo a sala de prova nos 60 minutos que antecedem o término das provas.

1a OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO IFPI – Campus PIRIPIRI - 2017 Questão 5 (Peso 2): As informações sobre as propriedades físicas, ponto de fusão e ponto de ebulição, para algumas substâncias estão listadas na tabela abaixo. A respeito da fase de agregação dessas substâncias na temperatura de 60 °C podemos afirmar:

Substância Ponto de fusão (°C) Ponto de ebulição (°C)

Clorofórmio - 63,0 61

Acetona - 94,6 56,5

Mercúrio - 38,87 356,9

Fenol 43 182

(A) que há apenas uma substância na fase sólida. (B) que há duas substâncias na fase vapor. (C) que há duas substâncias na fase líquida. (D) que há apenas uma substância na fase vapor. (E) que há apenas uma substância na fase líquida. Qestão 6 (Peso 2): As misturas podem ter seus componentes separados de acordo com a composição que apresentam. A mistura formada entre pregos, areia, água e álcool podem ter seus componentes separados pelas etapas do fluxograma apresentado. Assinale a alternativa correta que indica o processo de separação mais adequado a ser realizado nas etapas 1, 2 e 3, respectivamente.

(A) Separação magnética, filtração e destilação. (B) Separação magnética, centrifugação e destilação. (C) Filtração, filtração e decantação. (D) Separação magnética, decantação e destilação. (E) Catação, ventilação e decantação. Questão 7 (Peso 2): Em relação aos elementos químicos e suas características comuns, analise as afirmações a seguir e assinale a alternativa falsa: (A) O carbono na forma alotrópica da grafita é um ametal, mas conduz eletricidade. (B) O ferro é o segundo metal mais abundante da crosta terrestre e pode ser obtido através do minério hematita. (C) A prata é o metal mais nobre que existe sendo utilizada na confecção de joias, peças ornamentais e papel fotográfico. (D) O mercúrio é um metal que se apresenta no estado líquido a temperatura ambiente, muito tóxico, mas bastante utilizado na odontologia (amálgamas). (E) O oxigênio é encontrado na forma de substância simples com dois estados alotrópicos o gás oxigênio e o gás ozônio. É um elemento altamente eletronegativo. Questão 8 (Peso 3): A ilustração a seguir apresenta um esboço da tabela periódica e representa elementos químicos hipotéticos com símbolos simples.

M Y

L

D

K

X

1a OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO IFPI – Campus PIRIPIRI - 2017 Dentre os elementos representados aqueles que apresentam o maior raio atômico e a maior energia de ionização, são respectivamente: (A) K e M (B) D e X (C) K e L (D) Y e D (E) X e Y Questão 9 (Peso 2): Um determinado elemento químico possui a seguinte configuração da camada de valência 4s2 4p4. Em relação a posição deste elemento na tabela periódica pode-se afirmar que pertence: (A) ao grupo 18, sendo, portanto, um gás nobre. (B) ao grupo 17, sendo, portanto, um halogênio. (C) ao grupo 14, sendo, portanto, um calcogênio. (D) ao grupo 16, sendo, portanto, um calcogênio. (E) ao grupo 16, sendo, portanto, um halogênio. Questão 10 (Peso 1): Vivenciamos a química no nosso cotidiano de várias formas. Esta ciência pode ser observada através dos fenômenos químicos que presenciamos. Assinale a alternativa que apresenta um exemplo de fenômeno químico. (A) Precipitação das chuvas. (B) Formação do orvalho nas plantas. (C) Derretimento da gordura (banha). (D) Escurecimento de um talher de prata. (E) Dissolução do açúcar em água. Questão 11 (Peso 2): O álcool etílico 96 °GL corresponde a uma mistura na proporção de 96% de álcool e 4% de água. A mistura em questão possui ponto de ebulição igual a 78,2 °C, sendo considerada: (A) uma mistura homogênea eutética. (B) uma mistura homogênea azeotrópica. (C) uma mistura pura com pontos de fusão e ebulição constantes. (D) uma mistura heterogênea complexa. (E) uma mistura homogênea simples. Questão 12 (Peso 3): Ao ministrar uma aula referente à evolução dos modelos atômicos, um professor de Química fez as seguintes afirmações: I. O modelo de Dalton é conhecido pela investigação da natureza elétrica da matéria, que resultou na descoberta dos prótons e elétrons. II. No modelo de Thomson, os átomos são constituídos por um núcleo muito pequeno e denso e carregado positivamente. Ao redor do núcleo estão distribuídos os elétrons, como planetas em torno do Sol. III. Niels Bohr afirma em seu modelo atômico, que um elétron, ao saltar de uma órbita mais interna para outra mais externa, absorve ou emite um quantum (fóton) de energia.

Das afirmações feitas, está(ão) correta(s). (A) apenas III. (B) apenas I e II. (C) apenas II e III. (D) apenas II. (E) todas. Questão 13 (Peso 3): O silício encontrado na natureza é constituído de 92,23% de 28Si, que tem massa atômica de 27,97 u, 4,68% de 29Si, que tem massa atômica de 28,97 u, e 3,09% de 30Si, que tem massa 29,97 u. A massa atômica média (ou seja, o peso atômico) do Silício é: (A) 29,05. (B) 28,09. (C) 27,45. (D) 26,77. (E) 28,90. Questão 14 (Peso 2): Julgue os itens abaixo: I. Uma espécie química tem composição variável. II. Substância química é matéria homogênea com uma composição definida (atômica ou molecular) e, portanto com propriedades químicas específicas, definidas e constantes. III. A água potável é uma substância pura e simples. IV. O escurecimento da prata na presença de O2 é um fenômeno tipicamente físico, pois houve apenas alteração reversível no metal. Das afirmações feitas, está(ão) correta(s). (A) somente os itens I e II. (B) somente os itens I e III. (C) somente os itens II e III. (D) apenas o item II. (E) Todos os itens. Questão 15 (Peso 3): A prata tem dois isótopos, um com 60 nêutrons (abundância percentual = 51,839%) e o outro com 62 nêutrons. Quais são os símbolos desses isótopos, os números de massa e a abundancia percentual do isótopo com 62 nêutrons? (Dados: numero atômico da prata = 47). (A) 47Ag107; 47Ag109; 48,161%. (B) 47Pt107; 47Pt109; 48,161%. (C) 107Pt47; 109Pt47; 48,161%. (D) 47Ag109; 47Ag111; 16,481%. (E) 47Ag111; 47Ag109; 16,481%. Questão 16 (Peso 3): O átomo de alumínio, Al tem número atômico igual a 13, com base em sua distribuição eletrônica, informe os quatro número quântico para o elétron mais energético deste átomo. (A) n = 2, l = 1, ml = 0 e ms = -1/2. (B) n = 3, l = 2, ml = -1 e ms = +1/2. (C) n = 2, l = 1, ml = +1 e ms = +1/2. (D) n = 3, l = 2, ml = +2 e ms = -1/2. (E) n = 3, l = 1, ml = -1 e ms = -1/2.

1a OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO IFPI – Campus PIRIPIRI - 2017 Questão 17 (Peso 2): As configurações eletrônicas I, II, III e IV representam elementos químicos pertencentes a quais grupos da tabela periódica: I. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 II. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 III. 1s2 2s2 2p3 IV. 1s2 2s2 2p6 3s2 (A) 1 (1A), 16 (6A), 13 (3A), 2 (2A). (B) 2 (2A), 17 (7A), 14 (4A), 1 (1A). (C) 1 (1A), 18 (8A), 15 (5A), 2 (2A). (D) 1 (1A), 18 (8A), 13 (3A), 2 (2A). (E) 2 (2A), 18 (8A), 15 (5A), 2 (2A). Questão 18 (Peso 3): As propriedades periódicas são propriedades que variam conforme aumentam ou diminuem os números atômicos dos elementos químicos, sobre estas propriedades, é incorreto afirmar que: (A) Os elementos químicos que pertencem à mesma família possuem propriedades semelhantes. (B) Os halogênios apresentam valores baixos de eletronegatividades. (C) Num mesmo período, o raio atômico do halogênio é sempre maior que o do metal alcalino. (D) A eletropositividade dos metais alcalinos aumenta à medida que aumenta o número atômico. (E) Os metais alcalinos possuem os maiores potenciais de ionização. Questão 19 (Peso 3): O níquel é um metal de transição de coloração branco-prateada, bom condutor de eletricidade e calor, dúctil e maleável porém não pode ser laminado, polido ou forjado facilmente, apresentando certo caráter ferromagnético. É encontrado em diversos minerais, em meteoritos (formando liga metálica com o ferro) e, em princípio, existe níquel juntamente com ferro no núcleo da Terra. É bastante resistente a corrosão. Como revestimento pode ser aplicado por eletrodeposição, ligas e compósitos pelo processo de aspersão térmica. O metal e algumas de suas ligas metálicas, como o metal Monel, são utilizados para manejar o flúor e alguns fluoretos porque reage com dificuldade com essas substâncias. Outras ligas bastante conhecidas são incoloy, inconel, hastelloys. Destaca-se pelo seu magnetismo, que o transforma em um imã em contato com campos magnéticos, seu peso específico é de 8,5 g/cm³, dureza escala de Mohs 3,5, o sistema e cristalização é isométrico e o seu número atômico é 28. Sabendo disso, quantos elétrons desemparelhados o cátion bivalente do níquel possui.

(A) 0. (B) 2. (C) 4. (D) 6. (E) 8. Questão 20 (Peso 3): O conceito de orbital foi determinador por Schrödinger e sua função de onda (ᴪ) que determina as propriedades dos elétrons, esse orbital é obtido pela integração da função de onda em relação as três

dimensões (ꭍᴪ2dv) e é chamada densidade da probabilidade ou como conhecemos “orbital”. Quando elétrons um orbital do subnível “p” é capaz de abrigar? (A) 4 elétrons de spins contrários. (B) 2 elétrons de spins contrários. (C) 6 elétrons de spins contrários. (D) 2 elétrons de spins paralelos. (E) 6 elétrons de spins paralelos. Questão 21 (Peso 2): Duas soluções A e B de KCl foram misturadas para formar uma nova solução C, conforme esquema abaixo. Pode-se afirmar que a nova concentração de KCl, após a mistura é:

A B

Va = 100 mL

1,5 mol/L+

3,0 mol/L

Vb = 500 mL

C

(A) 1,65 mol/L (B) 2,45 mol/L (C) 2,55 mol/L (D) 2,70 mol/L (E) 2,75 mol/L Questão 22 (Peso 1): A decomposição do N2O5(g) é representada pela seguinte equação:

N2O5(g) NO2(g) + O2(g) Sabendo que a velocidade de formação do O2(g) é 2,0.10−4 mol/Ls, a velocidade de consumo do reagente, N2O5(g), será: (A) 2,0.10−4 mol/L.s (B) 4,0.10−4 mol/L.s

1a OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO IFPI – Campus PIRIPIRI - 2017 (C) 2,0.10−6 mol/L.s (D) 4,0.10−6 mol/L.s (E) 6,0.10−6 mol/L.s

Questão 23 (Peso 1): A quercetina (estrutura representada abaixo) é o principal flavonoide presente na dieta humana. Várias propriedades terapêuticas dos flavonoides, principalmente da quercetina, têm sido estudadas nas últimas décadas, destacando-se o potencial antioxidante, anticarcinogênico e seus efeitos protetores aos sistemas renal, cardiovascular e hepático (Alim. Nutr., Araraquara, v. 15, n. 3, p. 285-292, 2004). A função orgânica predominante na estrutura da quercetina é: (A) álcool (B) aldeído (C) fenol (D) cetona (E) éter Questão 24 (Peso 2): A progesterona (estrutura a seguir) é um hormônio sexual sintetizado a partir do colesterol por uma série de reações químicas. A análise da estrutura da progesterona permite afirmar que o percentual aproximado de carbono em peso é: (Dados de massas molares (g/mol): C = 12; O = 16; H = 1). (A) 80% (B) 79% (C) 78% (D) 77% (E) 76% Questão 25 (Peso 3): O éster em destaque é utilizado na indústria alimentícia, pois apresenta o flavor da laranja, sendo empregado na produção de refrescos em pó. A reação de hidrólise deste éster da origem a dois outros compostos orgânicos A e B, sendo a nomenclatura oficial destes compostos, respectivamente:

O

O6

H2OA + B

(A) ácido etanoico e octan-1-ol. (B) ácido octanoico e etanol. (C) ácido acético e álcool octílico. (D) ácido octanoico e octan-1-ol. (E) ácido etanoico e álcool octílico.

Questão 26 (Peso 3): A exposição excessiva ao sol pode trazer sérios danos à pele humana. Para atenuar tais efeitos nocivos, costuma-se utilizar agentes protetores solares, dentre os quais pode-se citar o 2-hidróxi-4-metóxibenzofenona, cuja fórmula está representada a seguir:

O OH

O Sobre esta substância é correto afirmar que: (A) apresenta fórmula molecular C12H4O3 e é um hidrocarboneto aromático. (B) apresenta fórmula molecular C12H4O5 e função mista: álcool, éter e cetona. (C) apresenta fórmula molecular C14H12O5 e caráter básico pronunciado pela presença do grupo -OH. (D) apresenta fórmula molecular C14H12O3 e é um composto aromático de função mista: cetona, fenol e éter. (E) apresenta fórmula molecular C14H1603, é totalmente apolar e insolúvel em água. Questão 27 (Peso 2): Considere a reação espontânea que ocorre numa célula eletroquímica em condições padrão.

Zn(s) + Cu+2(aq) Zn+2

(aq) + Cu(s) Sobre esta célula eletroquímica podemos afirmar que: (A) A reação de redução ocorre no ânodo. (B) O Zn sofre redução. (C) a notação química da célula representada é Zn/Zn+2//Cu+2/Cu. (D) A semirreação que ocorre do cátodo é Cu(s) Cu+2(aq) + 2 e− (E) O eletrodo de cobre é o ânodo.

O

OH

OOH

HO

OH

OH

O

O

H

H H

1a OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO IFPI – Campus PIRIPIRI - 2017 Questão 28 (Peso 1): Um suplemento dietético amplamente disponível, e que alguns afirmam ter propriedades antienvelhecimento e trazer outros benefícios para a saúde, acaba de revelar seu lado negativo. Até agora considerado seguro, o resveratrol causou anormalidades significativas no desenvolvimento do pâncreas de filhotes de macacos. Por causa desses resultados, os autores do estudo recomendam fortemente que as mulheres grávidas, ou mulheres que planejam engravidar, evitem tomar suplementos de resveratrol. (Inovação tecnológica, 2014).

A respeito do Resveratrol, pode-se afirmar que: (A) Sua fórmula molecular é C14H14O3. (B) Apresenta isomeria geométrica cis-trans. (C) Apresenta 3 carbonos terciários e nenhum primário. (D) Tem caráter básico. (E) Todos os carbonos têm hibridização sp. Questão 29 (Peso 1): Propanolol é um fármaco usado principalmente no tratamento da hipertensão, prevenção do infarto do miocárdio, da angina e arritmias cardíacas. A partir da análise da fórmula estrutural abaixo desse fármaco, são feitas as seguintes afirmações. I- Sua fórmula molecular é C14H21NO2. II- Apresenta 5 ligações do tipo π. III- Apresenta 4 carbonos terciários. IV- As funções orgânicas presentes são álcool, amina e éter. Estão corretas: (A) Somente I, II e III. (B) Somente I, II e IV. (C) Somente II e III. (D) Somente II e IV. (E) Somente IV. Questão 30 (Peso 1): São feitas as seguintes afirmações sobre o composto 3,5-dimetil-hepta-2-eno: I. A sua fórmula molecular é C9H18. II. Apresenta um átomo de carbono com arranjo trigonal planar.

III. Apresenta dois isômeros ópticos. IV. Apresenta isomeria geométrica. São corretas as afirmações contidas apenas em: (A) II e III. (D) I, II e IV. (B) III e IV. (E) I, III e IV. (C) I, II e III.

Parte 2 – Questões analítico-expositiva: 31 e 32

Questão 31 (Peso 1): (a) O geraniol é um dos responsáveis pelo aroma dos gerânios e das rosas. Classifique sua cadeia carbônica.

OH

Geraniol

(b) O aroma de baunilha se deve à vanilina. Classifique a cadeia carbônica desse composto.

H3CO

HO

O

Vanilina

Questão 32 (Peso 1): Considere os compostos butan-2-ol e pent-2-eno. (a) Escreva as fórmulas estruturais e indique qual deles apresenta isomeria óptica. (b) Qual deles apresenta isomeria geométrica? (c) Escreva as fórmulas dos isômeros espaciais de cada caso.

O

OH

NH