PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 15 (Química) do ITA 2009
Texto-base das questões 01 a 20 · Química
Constante de Avogadro = 6{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}
Constante de Faraday (F) = 9{,}65 \times 10^4\ \text{C}\ \text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{A}\ \text{s}\ \text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{J}\ \text{V}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Volume molar de gás ideal = 22{,}4\ \text{L}\ (\text{CNTP})
Carga elementar = 1{,}602 \times 10^{-19}\ \text{C}
Constante dos gases (R) = 8{,}21 \times 10^{-2}\ \text{atm}\ \text{L}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 8{,}31\ \text{J}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 62{,}4\ \text{mmHg}\ \text{L}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 1{,}98\ \text{cal}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Constante gravitacional (g) = 9{,}81\ \text{m}\ \text{s}^{-2}
DEFINIÇÕES
Pressão de 1\ \text{atm} = 760\ \text{mmHg} = 101325\ \text{N}\ \text{m}^{-2} = 760\ \text{Torr}
1\ \text{N} = 1\ \text{kg}\ \text{m}\ \text{s}^{-2}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^\circ\text{C} e 760\ \text{mmHg}
Condições ambientes: 25\ ^\circ\text{C} e 1\ \text{atm}.
Condições-padrão: 25\ ^\circ\text{C}, 1\ \text{atm}, concentração das soluções: 1\ \text{mol}\ \text{L}^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies), sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) ou (c) = sólido cristalino; (l) ou (\ell) = líquido; (g) = gás; (aq) = aquoso; (graf) = grafite; (CM) = circuito metálico; (conc) = concentrado; (ua) = unidades arbitrárias; [A] = concentração da espécie química A em \text{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 | Fe | 26 | 55,85 |
| He | 2 | 4,00 | Ni | 28 | 58,69 |
| Li | 3 | 6,94 | Cu | 29 | 63,55 |
| C | 6 | 12,01 | Zn | 30 | 65,40 |
| N | 7 | 14,01 | Ge | 32 | 72,64 |
| O | 8 | 16,00 | As | 33 | 74,92 |
| Ne | 10 | 20,18 | Br | 35 | 79,90 |
| Na | 11 | 22,99 | Kr | 36 | 83,80 |
| Mg | 12 | 24,31 | Ag | 47 | 107,87 |
| Al | 13 | 26,98 | Cd | 48 | 112,41 |
| Si | 14 | 28,09 | Sn | 50 | 118,71 |
| S | 16 | 32,07 | I | 53 | 126,90 |
| Cl | 17 | 35,45 | Xe | 54 | 131,29 |
| Ar | 18 | 39,95 | Cs | 55 | 132,91 |
| K | 19 | 39,10 | Ba | 56 | 137,33 |
| Ca | 20 | 40,08 | Pt | 78 | 195,08 |
| Cr | 24 | 52,00 | Pb | 82 | 207,2 |
| Mn | 25 | 54,94 | Ra | 86 | 222 |
Considere os seguintes sais:
I. \ce{Al(NO3)3} \qquad II. \ce{NaCl} \qquad III. \ce{ZnCl2} \qquad IV. \ce{CaCl2}
Assinale a opção que apresenta o(s) sal(is) que causa(m) a desestabilização de uma suspensão coloidal estável de sulfeto de arsênio (\ce{As2S3}) em água.
- ANenhum dos sais relacionados.
- BApenas o sal I.
- CApenas os sais I e II.
- DApenas os sais II, III e IV.
- ETodos os sais.
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Resolução comentada
O \ce{As2S3} forma um sol com partículas carregadas negativamente, pois adsorvem íons sulfeto (\ce{S^2-}) na superfície. Essas cargas de mesmo sinal se repelem e impedem as partículas de se juntarem, o que mantém o colóide estável.
Para desestabilizar (coagular) o colóide, basta adicionar um eletrólito. Seus cátions, de carga oposta à das partículas, neutralizam a carga superficial e permitem a aglomeração e a precipitação.
Analisando os sais:
- I: \ce{Al(NO3)3} fornece \ce{Al^3+}.
- II: \ce{NaCl} fornece \ce{Na+}.
- III: \ce{ZnCl2} fornece \ce{Zn^2+}.
- IV: \ce{CaCl2} fornece \ce{Ca^2+}.
Todos os sais são solúveis e liberam cátions em água. Pela regra de Schulze-Hardy, quanto maior a carga do cátion, mais eficiente é a coagulação (\ce{Al^3+} > \ce{Zn^2+}, \ce{Ca^2+} > \ce{Na+}). Isso muda a concentração necessária, mas não impede que o \ce{Na+} também coagule o sol, em concentração maior.
Portanto, todos os quatro sais desestabilizam a suspensão.
Alternativa E.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AOs sais são eletrólitos solúveis e todos coagulam o colóide; nenhum deles é inócuo.
- BConsidera só o cátion de maior carga (Al³⁺), mas os demais também coagulam, em concentrações maiores.
- CEscolhe arbitrariamente Al³⁺ e Na⁺ e deixa de fora Zn²⁺ e Ca²⁺, que são mais eficientes que o Na⁺.
- DExclui o Al³⁺, justamente o cátion mais eficiente na coagulação.
Assuntos: Substâncias, misturas e alotropia, Ligações iônica e metálica.
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Fonte: ITA 2009 · Química. Prova oficial ↗