COMPARE OS RACIOCÍNIOS

Questão 28

Gabarito oficial: A. ← 27 29 →

A questão

Respostas das IAs

GPT-6 Astra

Respondeu

levou 21 s

Como pensou

I. Correta. Glicose (X) e etanol (Z) são substâncias moleculares que praticamente não formam íons em água, de modo que suas soluções têm condutividade elétrica desprezível. Já os sais são eletrólitos fortes:

\mathrm{NaCl\rightarrow Na^++Cl^-}

\mathrm{CaCl_2\rightarrow Ca^{2+}+2Cl^-}.

Na mesma concentração de sal, a solução Q apresenta maior condutividade que J, pela maior concentração de íons e pela contribuição do cátion divalente.

II. Correta. O abaixamento da temperatura de congelamento é uma propriedade coligativa:

\Delta T_f=iK_fm,

em que m é a molalidade e i é o fator de Van’t Hoff. No tratamento usual de soluções diluídas, as molalidades das três soluções são aproximadamente iguais, enquanto:

i_X=1,\qquad i_J=2,\qquad i_Q=3.

Logo, a ordem do abaixamento é:

\Delta T_f(X)<\Delta T_f(J)<\Delta T_f(Q).

III. Incorreta. A solubilidade do \mathrm{CO_2} depende também da composição do meio. A presença de sais ou de etanol modifica as interações do gás com a solução e, portanto, sua solubilidade. Não depende apenas de pressão e temperatura.

IV. Incorreta. Admitindo volumes aditivos, a mistura de volumes iguais realmente reduz a concentração formal de NaCl para 0{,}05\ \mathrm{mol\,L^{-1}}. As concentrações iônicas finais são:

[\mathrm{Na^+}]=0{,}05,\quad [\mathrm{Ca^{2+}}]=0{,}05,\quad [\mathrm{Cl^-}]=0{,}15 \quad(\mathrm{mol\,L^{-1}}).

Porém, a condutividade não aumenta em relação às duas soluções originais. Na aproximação de contribuições iônicas aditivas, ela fica aproximadamente na média das condutividades de J e Q, sendo inferior à de Q.

Portanto, apenas I e II estão corretas.

Resposta: A

GPT-6.1 Sol

Respondeu

levou 14 s

Como pensou

**Clarifying Portuguese concepts** I need to address a few key points in Portuguese, focusing on the conductivity related to ion counts, mobilities, and how divalent ions could impact concentrations. When considering freezing point depression, I should mention that molarity and molality are approximately equal for dilute solutions. I’ll explain the significance of the Henry constant and its relation to solvent composition. I’ll be careful to avoid confusion between molality and molarity and summarize these points succinctly. 450 words may be too much; I’ll aim for around 250.

I. Correta. Glicose (X) e etanol (Z) são substâncias moleculares que praticamente não formam íons em água, de modo que suas soluções apresentam condutividade desprezível. Já os eletrólitos fortes se dissociam:

\mathrm{NaCl\rightarrow Na^++Cl^-}

\mathrm{CaCl_2\rightarrow Ca^{2+}+2Cl^-}.

Na mesma concentração, a solução Q apresenta maior condutividade que J, considerando a quantidade de íons e suas cargas.

II. Correta. O abaixamento do ponto de congelamento é uma propriedade coligativa:

\Delta T_f=iK_fm.

Para essas soluções diluídas, os fatores de van ’t Hoff são aproximadamente 1, 2 e 3, respectivamente para glicose, NaCl e CaCl₂. Portanto, a ordem do abaixamento é:

X<J<Q.

III. Incorreta. A solubilidade do CO₂ depende também da composição da solução, e não apenas da pressão e da temperatura. A presença de sais ou de etanol modifica as interações do gás com o meio e, consequentemente, sua solubilidade.

IV. Incorreta. Admitindo volumes aditivos, a mistura de volumes iguais realmente reduz a concentração de NaCl para:

[\mathrm{NaCl}]=\frac{0{,}10V}{2V}=0{,}05\ \mathrm{mol\,L^{-1}}.

Entretanto, a concentração de CaCl₂ também cai para 0{,}05\ \mathrm{mol\,L^{-1}}. Assim, a condutividade da mistura não aumenta em relação às duas soluções: no modelo usual de soluções diluídas, fica entre as condutividades de J e Q.

Logo, apenas I e II estão corretas.

Resposta: A

GPT-6 Luna

Respondeu

levou 10 s

Como pensou

**Analyzing conductivity changes** I'm working through how the Henry coefficient changes when mixing equal volumes of solutions J and Q. After dilution, I find that the NaCl concentration drops to 0.05 M, and I question whether the resultant conductivity increases compared to the individual solutions. Both J and Q start at 0.1 M, and after mixing, we get ion concentrations that I need to compare. It looks like the statement about conductivity increasing relative to solutions J and Q might be false.**Evaluating conductivity order** I'm considering whether the conductivity might increase compared to solution J but decrease compared to solution Q, especially since the concentrations are lower, and conductivity usually relates to concentration. I think the statement implying an increase in conductivity is false. I need to clarify the order of conductivity between 0.1 M CaCl2 and NaCl. This requires careful thinking to ensure I'm accurately explaining the conductivity behavior of these solutions.

I. A glicose e o etanol não se ionizam significativamente em água, então X e Z têm condutividade elétrica desprezível. Já NaCl e CaCl₂ são eletrólitos fortes. Em concentrações iguais, o CaCl₂ gera três íons por fórmula, contra dois do NaCl; assim, a condutividade de Q é maior que a de J. A afirmação é correta.

II. O abaixamento do ponto de congelamento é proporcional ao número de partículas dissolvidas. Para a mesma concentração, glicose tem fator de van ’t Hoff aproximadamente 1, NaCl aproximadamente 2 e CaCl₂ aproximadamente 3. Portanto, o abaixamento segue X < J < Q. Correta.

III. A solubilidade do CO₂ depende também da composição da solução, pois outros solutos podem alterar sua solubilidade. Logo, não depende apenas da pressão e da temperatura. Incorreta.

IV. Ao misturar volumes iguais, as concentrações de ambos os sais ficam reduzidas à metade. A condutividade da mistura fica entre as condutividades iniciais de J e Q, não aumenta em relação às duas. Incorreta.

Assim, estão corretas apenas I e II.

Resposta: A

Claude Fable 5.1

Respondeu

levou 23 s

Como pensou

I'm comparing the four solutions: glucose and ethanol are non-electrolytes with negligible conductivity, while NaCl dissociates into 0.20 mol/L of particles and CaCl₂ into 0.30 mol/L, making X and Z's conductivity much lower than J and Q's. Freezing point depression follows the ion concentration order X < J < Q, so that statement checks out. But CO₂ solubility also depends on the solution's composition, not just pressure and temperature, so that claim is false. Mixing equal volumes of J and Q gives a total ion concentration of 0.25 mol/L, which falls between J's 0.20 and Q's 0.30, so the conductivity would be intermediate rather than higher than both — making that statement false too. This points to answer A.

Análise das soluções:

X: glicose 0,10 mol/L → não eletrólito (0,10 mol/L de partículas).
J: NaCl 0,10 mol/L → eletrólito forte, 2 íons → 0,20 mol/L de partículas.
Q: CaCl₂ 0,10 mol/L → eletrólito forte, 3 íons → 0,30 mol/L de partículas.
Z: etanol 10% (m/m) → não eletrólito.

I. Correta. Glicose e etanol são compostos moleculares que não se ionizam em água, logo suas soluções (X e Z) praticamente não conduzem corrente. As soluções J e Q conduzem, e Q conduz mais que J, pois o CaCl₂ libera mais íons por fórmula (3 contra 2), inclusive o cátion divalente Ca²⁺. Portanto J < Q.

II. Correta. O abaixamento crioscópico é uma propriedade coligativa: ΔT_c ∝ i·concentração. Em partículas: X (0,10) < J (0,20) < Q (0,30). Logo, a ordem do abaixamento é X < J < Q.

III. Incorreta. A solubilidade de um gás depende da pressão (Lei de Henry) e da temperatura, mas também da natureza da solução. A presença de íons dissolvidos reduz a solubilidade do CO₂ (efeito salting-out); a constante de Henry depende do solvente/solução. Logo, não depende "apenas" de pressão e temperatura.

IV. Incorreta. Ao misturar volumes iguais de J e Q, a concentração de NaCl realmente cai para 0,05 mol/L (diluição à metade), e a de CaCl₂ também vai a 0,05 mol/L. A concentração total de íons na mistura é: 0,05 Na⁺ + 0,05 Ca²⁺ + 0,15 Cl⁻ = 0,25 mol/L, valor intermediário entre J (0,20) e Q (0,30). Assim, a condutividade da mistura fica entre a de J e a de Q — não aumenta em relação a ambas.

Apenas I e II estão corretas.

Resposta: A

Claude Opus 5.5

Respondeu

levou 10 s

Como pensou

I'm checking statement I: CaCl2 dissociates into three ions giving higher conductivity than NaCl, which beats the negligible conductivity of glucose and ethanol — this seems correct. For statement II, freezing point depression follows van't Hoff factors (glucose i=1, NaCl i=2, CaCl2 i=3), so X<J<Q holds. Statement III seems false since CO2 solubility also depends on solute identity, not just total particle count, and I'm now working through statement IV about mixing equal volumes of NaCl and CaCl2 solutions and how that affects conductivity.

Resposta: A (apenas I e II).

Identificação das soluções:

X: glicose 0,10 mol·L⁻¹, não eletrólito.
J: NaCl 0,10 mol·L⁻¹, eletrólito forte, i = 2.
Q: CaCl₂ 0,10 mol·L⁻¹, eletrólito forte, i = 3.
Z: etanol 10% (m/m), não eletrólito.

I. Correta. Glicose e etanol não se dissociam em íons. Por isso, X e Z têm condutividade desprezível. J contém 0,20 mol·L⁻¹ de íons. Q contém 0,30 mol·L⁻¹ de íons, incluindo o Ca²⁺, de carga dupla. Logo, a condutividade de J é menor que a de Q.

II. Correta. O abaixamento do ponto de congelamento é proporcional a i·m. Na mesma concentração, os fatores são 1 (X), 2 (J) e 3 (Q). Portanto, X < J < Q.

III. Incorreta. A solubilidade do CO₂ não depende apenas da pressão e da temperatura. Ela também depende da composição da solução. Sais dissolvidos reduzem a solubilidade do gás (efeito "salting-out"), e o etanol altera o solvente.

IV. Incorreta. Na mistura de volumes iguais, a concentração de NaCl passa de fato a 0,05 mol·L⁻¹, e a de CaCl₂ também. Porém, a condutividade da mistura fica intermediária entre as de J e Q. Ela é menor que a de Q, então não aumenta em relação às duas soluções.

Resposta: A

Claude Sonnet 5.5

Respondeu

levou 9 s

Como pensou

I notice there's a naming mix-up in the question—solutions X, J, Q correspond to glucose, NaCl, and CaCl2, while Z is ethanol. Since X and Z are nonelectrolytes, they'll have negligible and similar conductivity, while J and Q dissociate into ions, with Q (CaCl2) producing more ions per mole than J (NaCl), so Q should conduct more than J. For freezing point depression, the order X<J<Q holds since particle concentration increases that way (0.1<0.2<0.3). Statement III is false since CO2 solubility depends on more than just pressure and temperature—dissolved ions and reactions with water matter too (salting-out effect). For statement IV, mixing equal volumes of J and Q gives a diluted mixture with total ion concentration of 0.25 mol/L, which falls between Q's 0.3 and J's 0.2, so it's not higher than both—making that statement false too. This points to answer A.

Análise das afirmativas (X = glicose, J = NaCl, Q = CaCl₂, todas a 0,10 mol·L⁻¹; Z = etanol 10% m/m)

O enunciado traz "CaCl₂" onde deveria estar "Q", e li a questão assim.

I. Correta.

Glicose e etanol são moléculas não eletrolíticas e não geram íons, então a condutividade de X e Z é desprezível.
NaCl libera 0,20 mol·L⁻¹ de íons (Na⁺ + Cl⁻).
CaCl₂ libera 0,30 mol·L⁻¹ de íons (Ca²⁺ + 2 Cl⁻).
Logo, a condutividade segue X, Z << J < Q.

II. Correta. O abaixamento do ponto de congelamento é uma propriedade coligativa e depende da concentração total de partículas:

X: 0,10 mol·L⁻¹
J: 0,20 mol·L⁻¹
Q: 0,30 mol·L⁻¹

Portanto, X < J < Q.

III. Falsa. A solubilidade do CO₂ também depende da composição da solução. Sais dissolvidos reduzem a solubilidade do gás (efeito "salting out"), e o CO₂ ainda reage com a água. Não depende apenas da pressão e da temperatura.

IV. Falsa. Ao misturar volumes iguais de J e Q, a concentração de NaCl cai de fato para 0,05 mol·L⁻¹. Porém, a concentração total de íons na mistura é:

Na⁺: 0,05 mol·L⁻¹
Ca²⁺: 0,05 mol·L⁻¹
Cl⁻: 0,05 + 0,10 = 0,15 mol·L⁻¹
Total: 0,25 mol·L⁻¹

Esse valor fica entre 0,20 (J) e 0,30 (Q). A condutividade da mistura fica entre a de J e a de Q, e não aumenta em relação às duas.

Estão corretas apenas I e II.

Resposta: A

Grok 4.7

Respondeu

levou 56 s

Como pensou

The problem is from the Portuguese section of the ITA 2027 exam. The question compares four aqueous solutions at 25°C. X, J, and Q each have a concentration of 0.10 mol·L⁻¹ with glucose, NaCl, and CaCl₂ respectively. Z contains ethanol at 10% (m/m). NaCl and CaCl₂ are strong electrolytes. The statements analyze electrical conductivity, freezing point depression, and CO₂ solubility. Statement IV is being evaluated. Mixing equal volumes of J and Q dilutes NaCl to 0.05 mol·L⁻¹, yet the resulting solution still has higher conductivity than either original solution because it retains strong electrolyte behavior. The first three statements are now being checked: X and Z have negligible conductivity as non-electrolytes, J has lower freezing point depression than Q due to fewer particles, and CO₂ solubility depends only on pressure and temperature. Statement I is correct. Statement II is also correct. CaCl₂ dissociates into three ions, so Q has the highest freezing point depression and J has a lower one than Q. Statement III is incorrect. The presence of electrolytes in solutions J and Q can decrease the solubility of CO₂(g) through salting-out effects, so solubility depends on solution composition as well. The mixed solution contains 0.05 mol·L⁻¹ Na⁺, 0.05 mol·L⁻¹ Ca²⁺, and 0.15 mol·L⁻¹ Cl⁻. The total ion concentration is higher than that of either original solution. Statement IV is incorrect. The mixed solution contains 0.25 mol·L⁻¹ of ions, which is lower than the 0.3 mol·L⁻¹ in Q and between the 0.2 mol·L⁻¹ in J and the 0.3 mol·L⁻¹ in Q. Therefore its conductivity does not exceed both original solutions. Only statements I and II are correct. The answer is option A.

A condutividade elétrica de uma solução aquosa depende da presença de íons livres. Glicose (solução X) e etanol (solução Z) são não eletrólitos, de modo que X e Z apresentam condutividade desprezível. NaCl e CaCl₂ são eletrólitos fortes e, na mesma concentração, produzem respectivamente 2 e 3 mol de íons por mol de soluto; portanto a condutividade obedece a J < Q. A afirmação I está correta.

O abaixamento do ponto de congelamento é uma propriedade coligativa dada por \Delta T_f = i\,K_f\,m. Para as três soluções de mesma concentração, os fatores de van’t Hoff são i_X = 1, i_J = 2 e i_Q = 3, logo o abaixamento segue a ordem X < J < Q. A afirmação II está correta.

A solubilidade de um gás não depende apenas da pressão e da temperatura: ela também varia com a natureza do solvente e com a presença de solutos (efeito salting-out). A afirmação III é falsa.

Na mistura de volumes iguais de J e Q a concentração de NaCl cai de fato para 0,05 mol·L⁻¹. Entretanto a concentração total de íons na solução resultante (0,25 mol·L⁻¹) é intermediária entre as das soluções originais (0,20 mol·L⁻¹ em J e 0,30 mol·L⁻¹ em Q). A condutividade, portanto, não aumenta em relação a ambas. A afirmação IV é falsa.

Somente I e II são corretas.

Resposta: A

DeepSeek V4.1 Flash

Respondeu

levou 22 s

Como pensou

Vamos analisar a questão. Temos quatro soluções aquosas a 25 °C: - Solução X: glicose, 0,10 mol/L. - Solução J: NaCl, 0,10 mol/L. - Solução Q: CaCl2, 0,10 mol/L. - Solução Z: etanol, 10% (m/m). Considerar NaCl e CaCl2 eletrólitos fortes. Afirmativas: I. As soluções X e Z apresentam condutividade elétrica desprezível e inferior à das soluções J e Q, sendo que J < Q. Glicose (X) é molecular, não eletrólito, condutividade desprezível. Etanol (Z) também molecular, condutividade desprezível. NaCl (J) e CaCl2 (Q) são eletrólitos fortes, conduzem. Q (CaCl2) libera 3 íons por fórmula (Ca2+ + 2 Cl-), enquanto J (NaCl) libera 2 íons. Então condutividade de Q > J. Afirmativa I: X e Z desprezível, inferior a J e Q, e J < Q. Correto. II. O abaixamento do ponto de congelamento segue a ordem X < J < Q. Propriedades coligativas dependem do número de partículas. X: glicose 0,10 mol/L, i = 1, partículas efetivas = 0,10 mol/L. J: NaCl 0,10 mol/L, i = 2, partículas = 0,20 mol/L. Q: CaCl2 0,10 mol/L, i = 3, partículas = 0,30 mol/L. Portanto abaixamento crioscópico: X < J < Q. Correto. Mas atenção: a solução Z (etanol 10% m/m) não está incluída na comparação? A afirmativa II diz ordem X < J < Q. Não menciona Z. Está correto independentemente de Z. Porém, será que a concentração de etanol 10% m/m tem efeito maior? Vamos calcular: 10% m/m significa 10 g de etanol em 100 g de solução. Massa molar etanol = C2H5OH = 46 g/mol (C 12x2=24 + H6=6 + O=16 => 46). Em 100 g de solução, temos 10 g etanol e 90 g água. Molalidade = 10 g / 46 g/mol / 0,090 kg = 0,217 mol/0,090 kg ≈ 2,41 mol/kg. Isso é bem maior que 0,10 mol/L (aprox 0,10 mol/kg). Então o abaixamento do ponto de congelamento de Z seria muito maior que X, J, Q. Mas a afirmativa II não menciona Z, então a ordem X < J < Q entre essas três está correta. Contudo, será que a afirmativa II está querendo comparar todas? Ela diz "O abaixamento do ponto de congelamento segue a ordem X < J < Q." Não inclui Z, então está correta para X, J, Q. III. A solubilidade de CO2(g) nas soluções depende apenas da pressão do gás e da temperatura. Falso. A solubilidade de gás em líquido depende também da natureza do solvente e da presença de solutos (efeito salting out, por exemplo). A lei de Henry diz que a solubilidade é proporcional à pressão parcial do gás, mas a constante de Henry depende do solvente e da temperatura. Além disso, a presença de eletrólitos diminui a solubilidade (efeito salting-out). Então não depende apenas de pressão e temperatura. Afirmativa III incorreta. IV. Ao misturar volumes iguais das soluções J e Q, a concentração de NaCl passa a 0,05 mol/L, e a condutividade da solução resultante aumenta em relação às soluções J e Q. Misturando volumes iguais de J (NaCl 0,10 mol/L) e Q (CaCl2 0,10 mol/L), a solução resultante terá NaCl 0,05 mol/L (diluição 1:1) e CaCl2 0,05 mol/L. A condutividade da solução resultante: contém íons Na+, Cl-, Ca2+. A condutividade de J era devida a Na+ e Cl- (0,10 mol/L cada). A de Q era devida a Ca2+ (0,10) e Cl- (0,20). A solução resultante tem Na+ 0,05, Ca2+ 0,05, Cl- total = 0,05 (do NaCl) + 0,10 (do CaCl2) = 0,15 mol/L. Comparando com J: Na+ 0,05 < 0,10, Cl- 0,15 > 0,10. Comparando com Q: Ca2+ 0,05 < 0,10, Cl- 0,15 < 0,20. A condutividade depende da concentração e mobilidade dos íons. Provavelmente a condutividade resultante é menor que a de Q, mas pode ser maior ou menor que J? Vamos analisar. A condutividade de J (NaCl 0,10) tem contribuição de Na+ e Cl-. A solução resultante tem Na+ 0,05 (metade), Cl- 0,15 (1,5x). A condutividade iônica molar do Cl- é maior que a do Na+? Mobilidades: Na+ ~ 50,1 S cm²/mol, Cl- ~ 76,3 S cm²/mol. Condutividade J = 0,10*(50+76) = 12,6 mS/cm (aprox). Resultante: Na+ 0,05*50 = 2,5; Ca2+ 0,05*? (Ca2+ ~ 59,5, mas carga 2 => condutividade equivalente? A condutividade molar para Ca2+ é ~ 119 S cm²/mol? Na verdade, condutividade iônica molar (S cm²/mol) para 1/2 Ca2+ é ~59,5. A contribuição de Ca2+ 0,05 mol/L: 0,05 * 119 = 5,95; Cl- 0,15 * 76,3 = 11,45; total = 2,5 + 5,95 + 11,45 = 19,9 mS/cm. Isso é maior que 12,6. Então a condutividade resultante pode ser maior que J. Em relação a Q: Q = 0,10*(119 + 2*76,3) = 0,10*(119 + 152,6) = 27,16 mS/cm. Resultante 19,9 < 27,16. Portanto a condutividade resultante é maior que J, mas menor que Q. A afirmativa IV diz "a condutividade da solução resultante aumenta em relação às soluções J e Q." Aumenta em relação a J, mas diminui em relação a Q. A frase "aumenta em relação às soluções J e Q" pode ser interpretada como aumenta em relação a ambas? Isso seria errado, pois em relação a Q diminui. Ou pode ser interpretada como "aumenta em relação às soluções J e Q" significando que é maior que ambas? Não. Vamos reler: "a condutividade da solução resultante aumenta em relação às soluções J e Q." Geralmente, isso significa que a condutividade resultante é maior que a de J e maior que a de Q. Mas como vimos, é maior que J, mas menor que Q. Portanto a afirmativa IV é incorreta. Assim, as afirmativas corretas são I e II. Alternativa A. Vamos confirmar a III: A solubilidade de CO2(g) nas soluções depende apenas da pressão do gás e da temperatura. Falso, pois depende da natureza e concentração dos solutos (efeito salting-out). E também do solvente, mas aqui as soluções são aquosas. A presença de íons diminui a solubilidade do CO2. Portanto não depende apenas de pressão e temperatura. Incorreta. IV: Vamos analisar novamente. A concentração de NaCl passa a 0,05 mol/L (correto, pois diluiu 1:1). A condutividade da solução resultante: contém NaCl 0,05 e CaCl2 0,05. Comparada a J (NaCl 0,10), a força iônica total aumenta? A condutividade depende da concentração de íons e suas mobilidades. A condutividade de J: 0,10 mol/L NaCl. A resultante: 0,05 NaCl + 0,05 CaCl2. A concentração total de íons: J tem 0,20 mol/L de íons. Resultante tem 0,05*2 + 0,05*3 = 0,10 + 0,15 = 0,25 mol/L de íons. Então a condutividade provavelmente aumenta em relação a J. Em relação a Q, Q tem 0,30 mol/L de íons. Resultante tem 0,25 mol/L, então a condutividade é menor que Q. Portanto, a afirmativa IV diz "a condutividade da solução resultante aumenta em relação às soluções J e Q". Se interpretarmos como "aumenta em relação a J e aumenta em relação a Q", está errada, pois em relação a Q diminui. Se interpretarmos como "aumenta em relação a J e [também em relação a] Q", idem. Se fosse "aumenta em relação à solução J, mas não em relação à Q", estaria correta. Como está escrita, "aumenta em relação às soluções J e Q" sugere que é maior que ambas, o que é falso. Portanto IV incorreta. Logo, corretas I e II. Alternativa A. Verifique se há alguma pegadinha. A solução Z (etanol 10% m/m) tem concentração muito maior que 0,10 mol/L. Mas a afirmativa I só compara X e Z com J e Q, dizendo que a condutividade de X e Z é desprezível e inferior à de J e Q. Isso é verdade? O etanol é molecular, conduz muito pouco (condutividade desprezível comparada a soluções iônicas). Sim. A glicose também. Portanto I correta. II: O abaixamento do ponto de congelamento segue X < J < Q. Considerando que as concentrações molares são iguais (0,10 mol/L) para X, J, Q. Mas será que a densidade das soluções afeta? Para propriedades coligativas, usa-se molalidade. Como as soluções são diluídas, molalidade ≈ molaridade. Então X (i=1) < J (i=2) < Q (i=3). Correto. III: Falso. IV: Falso. Portanto, resposta A. Vamos escrever a explicação. Atenção: A questão pede "Assinale a alternativa que contém as afirmações CORRETAS." Alternativa A: Apenas I e II. Resposta: A.

A análise das soluções e afirmativas é a seguinte:

Soluções:

X: glicose 0,10 mol·L⁻¹ → molecular, não eletrólito, i = 1.
J: NaCl 0,10 mol·L⁻¹ → eletrólito forte, libera 2 íons (Na⁺ e Cl⁻), i = 2.
Q: CaCl₂ 0,10 mol·L⁻¹ → eletrólito forte, libera 3 íons (Ca²⁺ e 2 Cl⁻), i = 3.
Z: etanol 10% (m/m) → molecular, não eletrólito, condutividade desprezível.

Afirmativa I:
X (glicose) e Z (etanol) são moleculares e praticamente não conduzem eletricidade, enquanto J (NaCl) e Q (CaCl₂) são eletrólitos fortes e conduzem. Como Q libera 3 íons por fórmula e J libera 2, a condutividade de Q é maior que a de J.
Correta.

Afirmativa II:
O abaixamento do ponto de congelamento depende do número de partículas dissolvidas. Para mesma concentração (0,10 mol·L⁻¹), temos:
X (i = 1) < J (i = 2) < Q (i = 3).
Correta.

Afirmativa III:
A solubilidade de CO₂(g) em soluções aquosas depende da pressão parcial do gás, da temperatura e também da natureza e concentração dos solutos (efeito salting-out). Portanto, não depende apenas de pressão e temperatura.
Incorreta.

Afirmativa IV:
Ao misturar volumes iguais de J e Q, a concentração de NaCl cai para 0,05 mol·L⁻¹ (diluição 1:1). A solução resultante contém NaCl 0,05 mol·L⁻¹ e CaCl₂ 0,05 mol·L⁻¹.
A condutividade resultante é maior que a de J (0,10 mol·L⁻¹ NaCl), pois há mais íons totais (0,25 mol·L⁻¹ contra 0,20 mol·L⁻¹), mas é menor que a de Q (0,30 mol·L⁻¹ de íons). Logo, a condutividade não aumenta em relação a ambas as soluções J e Q.
Incorreta.

Portanto, as afirmativas corretas são apenas I e II.

Resposta: A

Gemini 3.8 Flash

Respondeu

levou 29 s

Como pensou

**Analyzing Solution Compositions** I'm currently focused on the differences in behavior between the four aqueous solutions at 25°C. I've noted the identical molar concentration of X, J, and Q (glucose, NaCl, and CaCl₂), and the distinct ethanol concentration (10%) in solution Z. My central question is now how these composition variations will manifest in different physical properties of the solutions. **Evaluating Solution Characteristics** I'm now examining the provided statements in detail. I'm focusing on the electrical conductivity differences between solutions X, J, and Q, and how they relate to the presence of ionic species. I'm also considering the order of freezing point depression and the impact of mixing solutions J and Q, including changes in NaCl concentration and conductivity of the resulting solution. The CO₂ solubility statement is also under assessment. **Assessing Electrolytic Behavior** I've just finished analyzing the first statement regarding electrical conductivity. My focus was on understanding why solutions X and Z (glucose and ethanol) have negligible conductivity compared to solutions J and Q (NaCl and CaCl₂). I've verified that the statement is correct, due to the ionic nature of J and Q, where Q has more ions and a bivalent ion (Ca²⁺), leading to greater conductivity. I'm now turning my attention to the freezing point depression ordering. **Calculating Freezing Point Depression** I've just calculated the freezing point depression, considering the effective number of dissolved solute particles. I've noted the glucose solution (X) has i=1, NaCl (J) has i=2, and CaCl₂ (Q) has i=3, allowing me to order the freezing point depression as X < J < Q, confirming that statement II is correct. **Analyzing CO₂ Solubility** I am now focusing on statement III. I've realized that CO₂ solubility depends not only on pressure and temperature, but also on the solvent's nature and the presence of dissolved solutes, considering the salting-out effect and how ethanol affects solvent polarity. **Evaluating CO₂ Solubility** I'm now diving deeper into the nuances of CO₂ solubility. I've considered that CO₂ is more soluble in ethanol and hydroalcoholic mixtures than in pure water, but less soluble in saline solutions due to the salting-out effect, and the impact of electrolytes. I've concluded that statement III, referencing CO₂'s behavior, is incorrect because of the word "only". \n\n**Assessing Solution Conductivity** I've just assessed statement IV, and am evaluating the impact of mixing solutions J and Q. I have calculated the concentrations of Na⁺, Ca²⁺, and Cl⁻ after mixing equal volumes of J and Q, confirming the NaCl concentration becomes 0.05 mol/L. I'm now comparing the conductivity of the mixture to that of J and Q individually, since the initial claim seems incorrect.

Vamos analisar cada uma das afirmações:

Afirmativa I (Correta): As soluções X (glicose) e Z (etanol) são formadas por solutos moleculares que não sofrem ionização/dissociação iônica considerável em água; portanto, não conduzem corrente elétrica de forma significativa (condutividade elétrica desprezível). Já as soluções J (\text{NaCl}) e Q (\text{CaCl}_2) são formadas por eletrólitos fortes. Para a mesma concentração molar (0{,}10\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}):
- Em J: \text{NaCl} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{Cl}^- (produz 0{,}20\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1} de íons monovalentes).
- Em Q: \text{CaCl}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\,\text{Cl}^- (produz 0{,}30\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1} de íons, com íons bivalentes de maior carga e mobilidade).
Assim, a condutividade de Q é superior à de J (J < Q).
Afirmativa II (Correta): O abaixamento crioscópico (\Delta T_c) é uma propriedade coligativa que depende do número total de partículas de soluto na solução:

\Delta T_c \propto i \cdot c
- Glicose (X): i = 1 \implies i \cdot c = 0{,}10\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}
- \text{NaCl} (J): i = 2 \implies i \cdot c = 0{,}20\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}
- \text{CaCl}_2 (Q): i = 3 \implies i \cdot c = 0{,}30\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}
Portanto, o abaixamento da temperatura de congelamento segue a ordem: X < J < Q.
Afirmativa III (Incorreta): A solubilidade de um gás em meio aquoso não depende apenas da pressão e da temperatura; ela também varia com a natureza do solvente e a presença de outros solutos. Por exemplo, solutos iônicos diminuem a solubilidade de gases como o \text{CO}_2 pelo efeito de salting-out, enquanto soluções hidroalcoólicas (como a solução Z) aumentam a solubilidade de gases apolares.
Afirmativa IV (Incorreta): Ao misturar volumes iguais de soluções, a concentração de cada uma é reduzida à metade devido à duplicação do volume. No entanto, a condutividade elétrica da solução resultante é um valor intermediário entre a condutividade de J e a de Q (\kappa_J < \kappa_{\text{mistura}} < \kappa_Q), não sendo maior do que a de ambas.

Assim, estão corretas apenas as afirmativas I e II.

Resposta: A