OQRJ 2019 EM1 2 fase

Prévia do material em texto

Página 1 de 3 
 
 
 
 
 
 
 
14ª OLIMPÍADA DE QUÍMICA 
DO RIO DE JANEIRO – 2019 
 
MODALIDADE EM1 
2ª FASE 
 
Leia atentamente as instruções abaixo: 
 
▪ Esta prova destina-se exclusivamente aos alunos da primeira série do ensino médio. 
▪ A prova contém 3 questões discursivas, 
▪ A prova deve ter um total de 4 páginas, sendo a primeira folha a página de instruções. 
▪ Cada questão tem o valor de 20 pontos. 
▪ A duração da prova é de DUAS horas. 
▪ O uso de calculadoras comuns ou científicas é permitido. 
▪ Fica proibida a consulta de qualquer material. 
 
 Rio de Janeiro, 26 de outubro de 2019. 
 
Realização: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14ª Olimpíada de Química do Rio de Janeiro | Outubro de 2019 
Modalidade EM1 | 2ª Fase 
 
 
 
Página 2 de 3 
 
TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS 
1 18 
1 
H 
1,01 2 
 
N° atômico 
SÍMBOLO 
Massa 
atômica 
 
13 14 15 16 17 
2 
He 
4,00 
3 
Li 
6,94 
4 
Be 
9,01 
 
5 
B 
10,81 
6 
C 
12,01 
7 
N 
14,01 
8 
O 
16,00 
9 
F 
19,00 
10 
Ne 
20,18 
11 
Na 
22,99 
12 
Mg 
24,30 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
13 
Al 
26,98 
14 
Si 
28,09 
15 
P 
30,97 
16 
S 
32,06 
17 
Cl 
35,45 
18 
Ar 
39,95 
19 
K 
39,10 
20 
Ca 
40,08 
21 
Sc 
44,96 
22 
Ti 
47,87 
23 
V 
50,94 
24 
Cr 
51,99 
25 
Mn 
54,94 
26 
Fe 
55,85 
27 
Co 
58,93 
28 
Ni 
58,69 
29 
Cu 
63,55 
30 
Zn 
65,38 
31 
Ga 
69,72 
32 
Ge 
72,63 
33 
As 
74,92 
34 
Se 
78,97 
35 
Br 
79,90 
36 
Kr 
83,80 
37 
Rb 
85,47 
38 
Sr 
87,62 
39 
Y 
88,91 
40 
Zr 
91,22 
41 
Nb 
92,91 
42 
Mo 
95,95 
43 
Tc 
[98] 
44 
Ru 
101,07 
45 
Rh 
102,91 
46 
Pd 
106,42 
47 
Ag 
107,87 
48 
Cd 
112,41 
49 
In 
114,82 
50 
Sn 
118,71 
51 
Sb 
121,76 
52 
Te 
127,60 
53 
I 
126,90 
54 
Xe 
131,29 
55 
Cs 
132,91 
56 
Ba 
137,33 
57 a 71 
72 
Hf 
178,49 
73 
Ta 
180, 95 
74 
W 
183,84 
75 
Re 
186,21 
76 
Os 
190,23 
77 
Ir 
192,22 
78 
Pt 
195,08 
79 
Au 
196, 97 
80 
Hg 
200,59 
81 
Tl 
204,38 
82 
Pb 
207,20 
83 
Bi 
208,98 
84 
Po 
[209] 
85 
At 
[210] 
86 
Rn 
[222] 
87 
Fr 
[223] 
88 
Ra 
[226] 
89 a 103 
104 
Rf 
[267] 
105 
Db 
[268] 
106 
Sg 
[269] 
107 
Bh 
[270] 
108 
Hs 
[269] 
109 
Mt 
[278] 
110 
Ds 
[281] 
111 
Rg 
[281] 
112 
Cn 
[285] 
113 
Nh 
[286] 
114 
Fl 
[289] 
115 
Mc 
[288] 
116 
Lv 
[293] 
117 
Ts 
[294] 
118 
Og 
[294] 
 
Série dos lantanídeos 
57 
La 
138,91 
58 
Ce 
140,12 
59 
Pr 
140,91 
60 
Nd 
144,24 
61 
Pm 
[145] 
62 
Sm 
150,36 
63 
Eu 
151,96 
64 
Gd 
157,25 
65 
Tb 
158,93 
66 
Dy 
162,50 
67 
Ho 
164,93 
68 
Er 
167,26 
69 
Tm 
168,93 
70 
Yb 
173,05 
71 
Lu 
174,97 
Série dos actinídeos 
89 
Ba 
[227] 
90 
Th 
232,04 
91 
Pa 
231,04 
92 
U 
238,03 
93 
Np 
[237] 
94 
Pu 
[244] 
95 
Am 
[243] 
96 
Cm 
[247] 
97 
Bk 
[247] 
98 
Cf 
[251] 
99 
Es 
[252] 
100 
Fm 
[257] 
101 
Md 
[258] 
102 
No 
[259] 
103 
Lr 
[262] 
 
 
QUESTÃO 01 
 
 
Há indícios de que a pólvora foi descoberta ao longo de anos de experimentação. A mistura de salitre (nitrato 
de potássio) com um pó amarelado em diversas proporções já era utilizada como medicamento desde o 
século I d.C. O salitre era obtido por precipitação a partir de uma solução contendo nitrato de sódio e cloreto 
de potássio. O pó amarelado era obtido em regiões vulcânicas (onde é muito comum a existência de enxofre) 
e sua identificação poderia ser feita realizando a sua combustão, que produz óxidos voláteis de odor 
desagradável. 
Muitos séculos depois, a incorporação de carvão vegetal a essa mistura permitiu criar a pólvora negra, 
mistura que ao reagir tem como produtos dióxido de carbono, monóxido de carbono, nitrogênio molecular, 
sulfeto de potássio e carbonato de potássio. A reação pode ser iniciada por calor, porém ocorre rapidamente, 
liberando muita energia. Por este motivo, a pólvora era largamente utilizada por diversos povos na produção 
de fogos de artifício e armas de fogo. 
VASCONCELOS, F. C. G. C; SILVA, L. P.; ALMEIDA, M. A. V. Um pouco da história dos explosivos: da pólvora ao Prêmio Nobel. XV Encontro 
Nacional de Ensino de Química (XV ENEQ). Brasília, 2010. 
Disponível em: <http://www.sbq.org.br/eneq/xv/resumos/R0011-1.pdf>. Acesso em: 22 ago. 2019. 
 
a) Um dos componentes da pólvora negra, em contato com o ar atmosférico, produz óxidos que reagem 
com água. Apresente as reações desses óxidos com água e nomeie os produtos das reações. 
b) Expresse as reações de neutralização que originaram cada um dos sais citados no texto. 
c) Apresente a reação química devidamente balanceada da pólvora negra na ausência de ar atmosférico. 
d) Explique porque a reação da pólvora negra é explosiva. 
 
 
http://www.sbq.org.br/eneq/xv/resumos/R0011-1.pdf
 
14ª Olimpíada de Química do Rio de Janeiro | Outubro de 2019 
Modalidade EM1 | 2ª Fase 
 
 
 
Página 3 de 3 
 
QUESTÃO 02 
 
 
Hidrocarbonetos são compostos constituídos por carbono e hidrogênio. Quando 0,900g de um 
hidrocarboneto é queimado em quantidade limitada de ar, forma-se 0,934g de monóxido de carbono; 1,466g 
de dióxido de carbono e 0,900g de água. 
a) Apresente a fórmula estrutural para as moléculas de dióxido de carbono e de monóxido de carbono. 
b) Determine a fórmula mínima do hidrocarboneto queimado. Justifique através de cálculos. 
c) Quantos gramas de gás oxigênio foram usados para a reação descrita no enunciado? Justifique. 
d) Quantos gramas de gás oxigênio seriam necessários para ocorrer a combustão completa dos 0,900 g do 
hidrocarboneto? Construa o raciocínio a partir da reação de combustão do hidrocarboneto. 
 
QUESTÃO 03 
 
 
Com base em imagens de satélite, dados do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) afirmam que, 
no mês de Agosto, as queimadas na Amazônia tiveram um avanço de 196% em relação ao mesmo período 
de 2018. 
A Floresta Amazônica é o lar de uma em cada 10 espécies do planeta, o fogo é ateado, em boa parte 
intencionalmente, para limpar a terra para a criação de gado, agricultura e extração de madeira. Além dos 
danos à imagem do país associados à irresponsabilidade ambiental, as queimadas geram diversas 
consequências para o meio ambiente. A destruição do habitat e a extinção de espécies geram efeitos em 
cascata em toda a cadeia alimentar. A queima de material biogênico também contribui para a poluição 
atmosférica. Juntamente aos produtos usuais da reação de combustão, há a liberação de toneladas de 
material particulado, tanto em suspensão quanto inaláveis. 
DALY, N. O que os incêndios na Amazônia significam para os animais silvestres. National Geographic Brasil. (adaptado). 
Disponível em: < https://www.nationalgeographicbrasil.com/meio-ambiente/2019/08/incendios-amazonia-animais-silvestres-queimadas-floresta-
amazonica-brasil>. Acesso em: 02 out. 2019. 
a) Considerando que, em média, 35% da massa de uma árvore é carbono, equacione e classifique a reação 
de combustão completa deste elemento constituinte da floresta amazônica. Em seguida, calcule a massa, 
em kg, de produto formado a cada tonelada de floresta queimada. 
b) Cite dois problemas ambientais associados ao lançamento do produto da reação de combustão do 
carbono presente nas árvores. Explique, de maneira objetiva, os dois problemas ambientais. 
c) Considerando a combustão completa da gasolina e do etanol, compare o impacto ambiental causado pela 
emissão dos gases formados nos dois casos. 
d) Explique de maneira objetiva por que, à temperatura ambiente, os compostos produzidos na combustão 
de matéria orgânica apresentam diferentes estados de agregação. Fundamente sua análise em 
conhecimentos sobre as diferentes intensidades das interações entre as partículas. 
e) Estima-se que um automóvel popular queime, diariamente, cerca de 5L de gasolina composta por octano 
(C8H18) (dgasolina = 0,70 g.cm-3). Calcule a quantidade decarros populares responsável por uma emissão diária 
equivalente à produzida no “item a”. 
https://www.nationalgeographicbrasil.com/meio-ambiente/2019/08/incendios-amazonia-animais-silvestres-queimadas-floresta-amazonica-brasil
https://www.nationalgeographicbrasil.com/meio-ambiente/2019/08/incendios-amazonia-animais-silvestres-queimadas-floresta-amazonica-brasil