I
Olimpíada Norte - Nordeste de QuímicaExame aplicado em 14.10.95
Problema
1Uma das principais atividades da metalurgia industrial é a obtenção de metais a partir de seus respectivos minérios.
A reação, que é estudada a seguir, corresponde a um desses procedimentos usados no passado e já ultrapassados, substituído pelo processo eletrolítico. No experimento proposto, pode ser observado que, fornecendo energia, se obtém cobre metálico a partir de uma mistura de óxido de cobre II e carvão.
A Tabela I mostra um conjunto de dados quantitativos correspondentes a um determinado experimento que tem por base a reação descrita. Analise-os, e a seguir, responda às questões formuladas.
Tabela I
Condições |
Reagentes |
Produtos |
||
Óxido de cobre II |
Carvão |
Cobre |
Gás carbônico |
|
Antes do aquecimento |
100,0 g |
100,0 g |
nada |
nada |
Ao término, após aquecimento prolongado |
nada restou |
92,5 g |
79,8 g |
27,7 g |
1.1 Escreva a equação de obtenção do cobre.
1.2 Qual a massa de produtos formada no experimento descrito?
1.3 Qual a razão entre a massa de óxido de cobre II e a massa de carvão que efetivamente reagiu?
1.4 Some as massas dos reagentes e compare com a massa dos produtos. Que conclusão se pode tirar desse resultado?
1.5 De acordo com conhecimentos químicos atuais, poderia a conclusão a que você chegou ser confirmada em outros experimentos, envolvendo diferentes reagentes? Explique. Qual das leis das combinações químicas apóia os resultados e referenda a conclusão a que você chegou?
1.6 No experimento, qual a função do agente redutor?
1.7 Qual o composto reduzido?
1.8 Em uma reação química qualquer, quais as características que permitem distinguir o agente redutor de outros tipos de reagentes?
1.9 Que ocorre quando o produto gasoso formado na reação estudada entra em contato com a água de cal?
1.10 Que outro nome é dado ao óxido de cobre II?
Problema
2Para cada um dos elementos, cujo número atômico se encontra indicado nos itens numerados de I a VI:
I)
II)
25Y ; IV) 63T VI) 90W .2.1 Construa a configuração eletrônica do átomo correspondente, em seu estado fundamental, empregando a notação de Linus Pauling;
2.2 A partir da configuração construída, indique para cada elemento:
- o bloco
- o período
- o grupo a que pertence;
2.3 Ainda levando em conta a configuração proposta, classifique os elementos dados conforme o comportamento químico esperado, considerando sua posição na classificação periódica, em: metal, semi-metal, não-metal ou gás nobre.
2.4 Se metal, coloque-o em uma das seguintes subclasses: metal alcalino, metal alcalino terroso, metal terroso, metal de transição externa, lantanídio, actinídio.
2.5 Por que a atual classificação dos elementos é periódica?
Problema
3A adição de 3 g de determinada substância a 100 g de CC
l4 eleva o ponto de ebulição deste último de 0,60 oC.3.1 Calcule o abaixamento de sua temperatura de congelação;
3.2 Calcule a pressão osmótica da solução a 25 oC;
3.3 Determine a massa molar da substância.
3.4 Muitos anos antes da invenção dos compressores mecânicos destinados à produção de frio, já se obtinham temperaturas inferiores a 0 oC, empregando-se gelo picado, colhido de geleiras, em mistura com sal marinho. Explique o fenômeno.
Problema
4O estudo da radioatividade teve início em 1896, como resultado de observações e experimentos realizados por Henri Becquerel ao investigar as propriedades de minérios de urânio. Logo a seguir, Marie Sklodowska Curie, uma jovem cientista de origem polonesa, pesquisando um minério que continha U3O8, descobriu, entre as impurezas livres de urânio, dois elementos altamente radioativos: o rádio e o polônio.
Pergunta-se:
4.1 Que radiações são emitidas quando o rádio se transmuta em polônio, considerando o seguinte decaimento:
Represente todas as equações nucleares da série radiativa acima, inserindo as emissões radioativas que foram propositadamente emitidas.
4.2 Que denominações são dadas aos seguintes pares de nuclídios:
c) Qual o significado dos termos propostos?
4.3 Descreva, ilustrando com equações nucleares, quando necessário:
a) reação de fissão nuclear;
b) reação de fusão nuclear.
4.4 Cite e descreva três das aplicações da radioatividade na ciência e tecnologia modernas.
4.5 Qual foi a ocorrência fortuita que levou Becquerel a supor a existência de alguma forma de radiação emitida espontaneamente pela amostra de minério de urânio, que conservava em seu poder.
Problema
5A fórmula molecular C3H6O é comum a alguns compostos orgânicos distribuídos em diferentes classes funcionais. Escreva:
5.1 As fórmulas estruturais do maior número possível de compostos que possam ser previstos a partir da fórmula molecular citada;
5.2 Nomes sistemáticos correspondentes a cada um dos compostos representados;
5.3 Nomes das classes funcionais às quais estes compostos pertencem; havendo mais de um composto para a mesma classe, distinga-os em subclasses empregando nomes complementares ou adjetivos.
5.4 Os tipos de relações isoméricas existentes entre os referidos compostos, para tanto enuncie o nome da relação existente e defina o termo enunciado.
5.5 Que significa dizer que "isomeria plana" é um conceito obsoleto? Relate as informações que dispõe a esse respeito.