Questão 40 da FUVEST 2019
Em um experimento, determinadas massas de ácido maleico e acetona foram misturadas a 0 °C, preparando-se duas misturas idênticas. Uma delas (X) foi resfriada a -78 °C, enquanto a outra (M) foi mantida a 0 °C. A seguir, ambas as misturas (M e X) foram filtradas, resultando nas misturas N e Y. Finalmente, um dos componentes de cada mistura foi totalmente retirado por destilação. Os recipientes (marcados pelas letras O e Z) representam o que restou de cada mistura após a destilação. Nas figuras, as moléculas de cada componente estão representadas por retângulos ou triângulos.
Tanto no recipiente M como no recipiente X, estão representadas soluções ___ I ___ de ___ II ___, cuja solubilidade ___ III ___ com a diminuição da temperatura. A uma determinada temperatura, as concentrações em M e N e em X e Y são ___ IV ___. Em diferentes instantes, as moléculas representadas por um retângulo pertencem a um composto que pode estar ___ V ___ ou no estado ___ VI ___.
As lacunas que correspondem aos números de I a VI devem ser corretamente preenchidas por:
Note e adote:
| Composto | Ponto de fusão (°C) | Ponto de ebulição (°C) |
|---|---|---|
| Ácido maleico | 138 | 202 |
| Acetona | -95 | 56 |
Considere que não houve perda do solvente durante a filtração.
- A| I | saturadas |
| II | acetona |
| III | aumenta |
| IV | diferentes |
| V | sólido |
| VI | líquido | - B| I | homogêneas |
| II | ácido maleico |
| III | diminui |
| IV | iguais |
| V | dissolvido |
| VI | líquido | - C| I | saturadas |
| II | ácido maleico |
| III | diminui |
| IV | iguais |
| V | dissolvido |
| VI | sólido | - D| I | heterogêneas |
| II | acetona |
| III | aumenta |
| IV | diferentes |
| V | sólido |
| VI | sólido | - E| I | saturadas |
| II | ácido maleico |
| III | diminui |
| IV | iguais |
| V | sólido |
| VI | líquido |
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Resolução comentada
Observe a figura: em M e em X há retângulos no fundo (sólido depositado) e retângulos misturados aos triângulos (dissolvidos). Isso é uma solução saturada com corpo de fundo.
Quem é quem? Os triângulos são o solvente, em maior quantidade: a acetona. Os retângulos são o soluto, o ácido maleico. Após a filtração, o sólido fica retido. Em N e Y restam só a solução (triângulos e retângulos dissolvidos). Destilando a acetona (p.e. 56 °C), sobram só os retângulos em O e Z: o ácido maleico, que a 0 °C e a -78 °C está sólido (p.f. 138 °C).
Passos:
- I: soluções saturadas (há corpo de fundo).
- II: de ácido maleico (o soluto, representado pelos retângulos).
- III: em X há mais sólido no fundo e menos retângulos dissolvidos que em M. Logo, a solubilidade diminui com a queda de temperatura. Z tem menos retângulos que O, o que confirma isso.
- IV: na mesma temperatura, a filtração não muda a concentração da solução saturada. M e N têm concentrações iguais, e X e Y também.
- V e VI: os retângulos (ácido maleico) podem estar dissolvidos, na solução, ou no estado sólido, como em O e Z e no fundo de M e X. O ácido maleico funde a 138 °C, então nessas temperaturas ele nunca é líquido.
A sequência é: saturadas, ácido maleico, diminui, iguais, dissolvido, sólido.
Alternativa C.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AToma a acetona como soluto e diz que a solubilidade aumenta com o resfriamento, o que contradiz a figura.
- BDiz que o ácido maleico estaria no estado líquido, mas ele só funde a 138 °C; 'homogêneas' também ignora o corpo de fundo.
- DChama de heterogêneas, toma a acetona como soluto e diz que a solubilidade aumenta e as concentrações diferem.
- EErra no último item: o ácido maleico não é líquido a 0 °C nem a -78 °C, e 'sólido' vale para os dois estados.
Assuntos: solubilidade, soluções saturadas, mudanças de estado físico.
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