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Questão 34 do IME 2017

Prova objetiva · Química · Química: Coeficiente e curvas de solubilidade

A figura a seguir representa as curvas de solubilidade de duas substâncias A e B.

Gráfico das curvas de solubilidade das substâncias A e B. O eixo vertical indica Solubilidade (g/100g de H₂O), com valores 0 e 80, e o eixo horizontal indica Temperatura (°C), com marca em 80. A curva A cresce até um máximo no ponto 2 e depois decresce, tendendo a se estabilizar. A curva B decresce com o aumento da temperatura. O ponto 1 está na interseção das duas curvas, e o ponto 3 está entre elas, abaixo da curva A e acima da curva B.

Com base nela, pode-se afirmar que:

  1. A
    No ponto 1, as soluções apresentam a mesma temperatura mas as solubilidades de A e B são diferentes.
  2. B
    A solução da substância A está supersaturada no ponto 2.
  3. C
    As soluções são instáveis no ponto 3.
  4. D
    As curvas de solubilidade não indicam mudanças na estrutura dos solutos.
  5. E
    A solubilidade da substância B segue o perfil esperado para a solubilidade de gases em água.
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Resolução comentada

Uma curva de solubilidade mostra, para cada temperatura, a massa máxima de soluto que se dissolve em 100 g de água. Sobre a curva a solução é saturada; abaixo dela, insaturada; acima, supersaturada (instável).

A curva A sobe até o ponto 2 e depois cai. Essa mudança brusca de comportamento no máximo indica que o soluto sofreu alguma transformação, como a perda de água de hidratação, por exemplo na passagem de um sal hidratado para outro ou para o anidro. Assim, a curva não é uma só função contínua da mesma substância: há mudança na estrutura do soluto, e a alternativa D, que nega isso, é falsa.

Análise das demais:

  1. Ponto 1: é a interseção das curvas, logo a temperatura e a solubilidade são iguais para A e B. A alternativa A é falsa.
  2. Ponto 2: está sobre a curva A, então a solução é saturada, não supersaturada. A alternativa B é falsa.
  3. Ponto 3: está abaixo de A e acima de B. Para A, a solução é insaturada. Para B, é supersaturada, portanto instável. Como as duas soluções não são ambas instáveis, a alternativa C é falsa.
  4. A curva B decresce com a temperatura, perfil típico da solubilidade de gases em água. Isso confere com a alternativa E.

A curva B diminui com o aumento da temperatura, como acontece com os gases, cuja dissolução é exotérmica.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ANo ponto 1 as curvas se cruzam, então as solubilidades de A e B são iguais.
  • BO ponto 2 está sobre a curva de A, o que indica solução saturada, não supersaturada.
  • CNo ponto 3 a solução de A é insaturada (estável); só a de B seria supersaturada.
  • DA mudança brusca de inclinação da curva A indica alteração na estrutura do soluto, como a perda de hidratação.

Assunto: Coeficiente e curvas de solubilidade.

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Fonte: IME 2017 · Prova objetiva. Prova oficial ↗