Questão 36 do IME 2025

Question

Analise as afirmativas abaixo.

I. A imersão de limalha de ferro em um béquer aberto contendo uma solução de ácido clorídrico provoca a liberação de bolhas de gás. Nesse processo, não há realização nem recebimento de trabalho.
II. Uma solução de ácido iodídrico de concentração igual a 1{,}0 \times 10^{-8}\ \text{mol.L}^{-1} tem pH igual a 8.
III. Se dois béqueres, um contendo água pura e o outro contendo uma solução insaturada de sacarose, forem submetidos ao aquecimento, a solução de sacarose ebulirá a uma temperatura constante e superior à temperatura de ebulição da água pura.
IV. Para a reação de combustão completa do gás metano, gerando apenas produtos gasosos, as variações de entalpia e de energia interna têm o mesmo valor.

A única alternativa CORRETA é:

A
Apenas a afirmativa I é verdadeira.
B
Apenas a afirmativa II é verdadeira.
C
Apenas a afirmativa III é verdadeira.
D
Apenas a afirmativa IV é verdadeira.
E
Todas as afirmativas são falsas.

Answer 1

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Questão 36 do IME 2025

Prova objetiva · Química · Química: Entropia e energia livre de Gibbs

Analise as afirmativas abaixo.

I. A imersão de limalha de ferro em um béquer aberto contendo uma solução de ácido clorídrico provoca a liberação de bolhas de gás. Nesse processo, não há realização nem recebimento de trabalho.
II. Uma solução de ácido iodídrico de concentração igual a 1{,}0 \times 10^{-8}\ \text{mol.L}^{-1} tem pH igual a 8.
III. Se dois béqueres, um contendo água pura e o outro contendo uma solução insaturada de sacarose, forem submetidos ao aquecimento, a solução de sacarose ebulirá a uma temperatura constante e superior à temperatura de ebulição da água pura.
IV. Para a reação de combustão completa do gás metano, gerando apenas produtos gasosos, as variações de entalpia e de energia interna têm o mesmo valor.

A única alternativa CORRETA é:

A
Apenas a afirmativa I é verdadeira.
B
Apenas a afirmativa II é verdadeira.
C
Apenas a afirmativa III é verdadeira.
D
Apenas a afirmativa IV é verdadeira.
E
Todas as afirmativas são falsas.

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Resolução comentada

Vamos avaliar cada afirmativa.

I. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂. O gás produzido empurra a atmosfera, pois o béquer está aberto (pressão constante). Há expansão do sistema, logo há realização de trabalho: w = -P\Delta V \neq 0. Falsa.

II. Um ácido forte com concentração de 10^{-8}\ \text{mol/L} está tão diluído que a autoionização da água não pode ser ignorada. Então [\ce{H+}] = 10^{-8} + 10^{-7} (aproximadamente), o que dá [\ce{H+}] \approx 1{,}1\times10^{-7} e pH \approx 6{,}96. Uma solução ácida não pode ter pH 8. Falsa.

III. Na solução com soluto não volátil, a temperatura de ebulição é maior que a da água pura, mas não é constante. Conforme a água evapora, a solução se concentra e a temperatura de ebulição sobe. Falsa.

IV. A relação é \Delta H = \Delta U + \Delta n_{gas}RT. Combustão do metano:

\ce{CH4(g) + 2 O2(g) -> CO2(g) + 2 H2O(g)}

Reagentes: 1+2=3 mol de gás. Produtos: 1+2=3 mol de gás. Logo \Delta n_{gas}=0 e \Delta H=\Delta U. Verdadeira.

Só a IV é verdadeira.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa B engana quem aplica pH = -log(10⁻⁸) = 8 sem considerar a contribuição da autoionização da água.

Por que as outras alternativas estão erradas

AIgnora que o gás liberado expande contra a atmosfera no béquer aberto, realizando trabalho.
BDesconsidera a autoionização da água; em solução ácida o pH fica um pouco abaixo de 7, nunca 8.
CA temperatura de ebulição da solução aumenta ao longo da ebulição, pois a solução se concentra, não é constante.
EA afirmativa IV é verdadeira, pois \Delta n_{gas}=0.

Assuntos: Entropia e energia livre de Gibbs, Propriedades coligativas, pH, pOH e indicadores.

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Questão 36 no caderno Prova objetiva do IME 2025

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