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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 1 da FUVEST 2020

1ª fase · Química: Estados físicos e mudanças de estado

Em Xangai, uma loja especializada em café oferece uma opção diferente para adoçar a bebida. A chamada sweet little rain consiste em uma xícara de café sobre a qual é pendurado um algodão-doce, material rico em sacarose, o que passa a impressão de existir uma nuvem pairando sobre o café, conforme ilustrado na imagem.

Fotografia de uma xícara de café sobre um pires, em uma bandeja de madeira. Acima da xícara, um suporte mantém um algodão-doce branco suspenso, com aparência de nuvem. Ao lado da xícara há um pequeno vaso com uma planta.

Disponível em https://www.boredpanda.com/.

O café quente é então adicionado na xícara e, passado um tempo, gotículas começam a pingar sobre a bebida, simulando uma chuva doce e reconfortante. A adição de café quente inicia o processo descrito, pois

  1. A
    a temperatura do café é suficiente para liquefazer a sacarose do algodão-doce, fazendo com que este goteje na forma de sacarose líquida.
  2. B
    o vapor de água que sai do café quente irá condensar na superfície do algodão-doce, gotejando na forma de água pura.
  3. C
    a sacarose que evapora do café quente condensa na superfície do algodão-doce e goteja na forma de uma solução de sacarose em água.
  4. D
    o vapor de água encontra o algodão-doce e solubiliza a sacarose, que goteja na forma de uma solução de sacarose em água.
  5. E
    o vapor de água encontra o algodão-doce e vaporiza a sacarose, que goteja na forma de uma solução de sacarose em água.

Note e adote:

Temperatura de fusão da sacarose à pressão ambiente = 186\ ^\circ\text{C};
Solubilidade da sacarose a 20\ ^\circ\text{C} = 1{,}97\ \text{kg/L} de água.

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Resolução comentada

O café quente libera vapor de água. Esse vapor sobe e encontra o algodão-doce, que é quase só sacarose sólida.

A sacarose é muito solúvel em água: a 20\ ^\circ\text{C} dissolvem-se 1{,}97\ \text{kg} em cada litro. Ao entrar em contato com o algodão-doce, o vapor condensa (ou a água líquida se deposita) e dissolve a sacarose. Forma-se uma solução concentrada de sacarose em água, que fica pesada e pinga sobre o café, como uma chuva doce.

Veja por que as outras ideias não funcionam:

  1. Fusão da sacarose: ela só funde a 186\ ^\circ\text{C}, e o café está muito abaixo disso (cerca de 90\ ^\circ\text{C}). Não há sacarose líquida pura.
  2. Água pura pingando: o vapor condensado entra em contato com a sacarose e a dissolve, então o que goteja é solução, não água pura.
  3. Evaporação ou vaporização da sacarose: sólidos iônicos ou moleculares pesados como a sacarose não vaporizam a essas temperaturas; ela se decompõe antes de ferver.

Portanto, o processo é a dissolução da sacarose pelo vapor de água condensado, e o que pinga é uma solução de sacarose em água.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aa sacarose só funde a 186 °C, temperatura muito acima da do café quente.
  • Bo que goteja não é água pura, pois a água condensada dissolve a sacarose do algodão-doce.
  • Ca sacarose não evapora do café; ela é um sólido pouco volátil e está no algodão-doce, não no café.
  • Ea sacarose não vaporiza; o que ocorre é a dissolução em água.

Assuntos: Estados físicos e mudanças de estado, Coeficiente e curvas de solubilidade.

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