PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 6 (Química) da 2ª fase do ITA 2026
Texto-base das questões 01 a 10 · Química
Constantes
Constante de Avogadro (\text{N}_\text{A}) = 6{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}
Constante de Faraday (\text{F}) = 9{,}65 \times 10^4\ \text{C}\cdot\text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{A}\cdot\text{s}\cdot\text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{J}\cdot\text{V}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
Carga elementar = 1{,}60 \times 10^{-19}\ \text{C}
Constante dos gases (\text{R}) = 8{,}21 \times 10^{-2}\ \text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 8{,}31\ \text{J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 1{,}98\ \text{cal}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
Constante de Planck (\text{h}) = 6{,}63 \times 10^{-34}\ \text{J}\cdot\text{s}
Velocidade da luz no vácuo = 3{,}0 \times 10^8\ \text{m}\cdot\text{s}^{-1}
Número de Euler (\text{e}) = 2{,}72
Definições
Pressão: 1\ \text{atm} = 760\ \text{Torr} = 1{,}01325 \times 10^5\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2} = 1{,}01325\ \text{bar}
Energia: 1\ \text{J} = 1\ \text{N}\cdot\text{m} = 1\ \text{kg}\ \text{m}^2\cdot\text{s}^{-2} = 6{,}24 \times 10^{18}\ \text{eV}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^\circ\text{C} e 1\ \text{atm}, equivalente a um volume de um gás ideal de 22{,}4\ \text{L}.
Condições ambiente: 25\ ^\circ\text{C} e 1\ \text{atm}
Condições padrão: 1\ \text{bar}; concentração das soluções = 1\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(\text{s}) = \text{sólido}. (\ell) = \text{líquido}. (\text{g}) = \text{gás}. (\text{aq}) = \text{aquoso}. (\text{conc}) = \text{concentrado}. (\text{ua}) = \text{unidades arbitrárias}. \text{u.m.a.} = \text{unidade de massa atômica}. [\text{X}] = \text{concentração da espécie química X em mol}\ \text{L}^{-1}.
Massas Molares
| Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g}\ \text{mol}^{-1}) | Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g}\ \text{mol}^{-1}) |
|---|---|---|---|---|---|
| H | 1 | 1,01 | Ca | 20 | 40,08 |
| B | 5 | 10,80 | Cr | 24 | 52,00 |
| C | 6 | 12,01 | Fe | 26 | 55,85 |
| N | 7 | 14,01 | Ni | 28 | 58,69 |
| O | 8 | 16,00 | Cu | 29 | 63,55 |
| F | 9 | 19,00 | Nb | 41 | 92,91 |
| Na | 11 | 22,99 | Ag | 47 | 107,87 |
| Si | 14 | 28,09 | Pt | 78 | 195,08 |
| S | 16 | 32,06 | Au | 79 | 196,97 |
| \text{C}\ell | 17 | 35,45 | Hg | 80 | 200,59 |
| K | 19 | 39,10 | Bi | 83 | 208,98 |
Considere as reações e os dados abaixo:
Reação 1. \ce{CH3CCH + H2O <=> CH3CC- + H3O+}
Reação 2. \ce{CH3CCH + NH3 <=> CH3CC- + NH4+}
Reação 3. \ce{CH3CCH + NaNH2 <=> CH3CCNa + NH3}
Dados:
\mathrm{pK_a\ [propino] = 25{,}00}
\mathrm{pK_b\ [H_2O] = 15{,}70}
\mathrm{pK_b\ [amônia] = 4{,}75}
\mathrm{pK_b\ [NH_2^-] = -22{,}00}
Determine os valores numéricos de \mathrm{pK_a} e \mathrm{pK_b} para as demais espécies e utilize esses valores para indicar se o equilíbrio de cada uma das reações abaixo favorece ou não a formação dos produtos.
a) Reação 1.
b) Reação 2.
c) Reação 3.
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Resolução comentada
Ideia geral. Em cada reação há um par ácido-base de cada lado. O equilíbrio favorece o ácido mais fraco, ou seja, o de maior \mathrm{pK_a}. A constante é K=\dfrac{K_a(\text{ácido reagente})}{K_a(\text{ácido produzido})}=10^{\,\mathrm{pK_a(produzido)}-\mathrm{pK_a(reagente)}}.
Para um par conjugado, \mathrm{pK_a}+\mathrm{pK_b}=\mathrm{p}K_w=14{,}00 (a 25\ ^\circ\text{C}). Com isso:
- \ce{H3O+}, ácido conjugado de \ce{H2O}: \mathrm{pK_a}=14{,}00-15{,}70=-1{,}70.
- \ce{NH4+}, ácido conjugado de \ce{NH3}: \mathrm{pK_a}=14{,}00-4{,}75=9{,}25.
- \ce{NH3}, ácido conjugado de \ce{NH2-}: \mathrm{pK_a}=14{,}00-(-22{,}00)=36{,}00.
- \ce{CH3CC-}, base conjugada do propino: \mathrm{pK_b}=14{,}00-25{,}00=-11{,}00.
a) Reação 1: o propino (\mathrm{pK_a}=25{,}00) doa próton à água, formando \ce{H3O+} (\mathrm{pK_a}=-1{,}70).
Corrigindo a notação: K_1=10^{\mathrm{pK_a(\ce{H3O+})}-\mathrm{pK_a(propino)}}=10^{-1{,}70-25{,}00}=10^{-26{,}70}.
O ácido \ce{H3O+} é muito mais forte que o propino, então o equilíbrio fica deslocado para os reagentes. Não favorece a formação dos produtos (K\approx10^{-26{,}7}).
b) Reação 2: o propino reage com \ce{NH3}, formando \ce{NH4+} (\mathrm{pK_a}=9{,}25).
O \ce{NH4+} é um ácido bem mais forte que o propino, e a amônia é base fraca demais para desprotonar o propino. Não favorece a formação dos produtos (K\approx10^{-15{,}75}).
c) Reação 3: o \ce{NH2-} (\mathrm{pK_b}=-22{,}00) é uma base fortíssima e o ácido formado é \ce{NH3}, com \mathrm{pK_a}=36{,}00.
O propino é ácido bem mais forte que a amônia, então a transferência do próton é praticamente completa. Favorece a formação dos produtos (K\approx10^{11}).
Assunto: Equilíbrio iônico: Ka, Kb e grau de ionização.
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Fonte: ITA 2ª fase 2026 · Química. Prova oficial ↗