Questão 6 (Química) do ITA 2009

Question

Num experimento, um estudante verificou ser a mesma a temperatura de fusão de várias amostras de um mesmo material no estado sólido e também que esta temperatura se manteve constante até a fusão completa. Considere que o material sólido tenha sido classificado como:

I. Substância simples pura
II. Substância composta pura
III. Mistura homogênea eutética
IV. Mistura heterogênea

Então, das classificações acima, está(ão) ERRADA(S)

A
apenas I e II.
B
apenas II e III.
C
apenas III.
D
apenas III e IV.
E
apenas IV.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 6 (Química) do ITA 2009

Química · Química: Estados físicos e mudanças de estado

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

Num experimento, um estudante verificou ser a mesma a temperatura de fusão de várias amostras de um mesmo material no estado sólido e também que esta temperatura se manteve constante até a fusão completa. Considere que o material sólido tenha sido classificado como:

I. Substância simples pura
II. Substância composta pura
III. Mistura homogênea eutética
IV. Mistura heterogênea

Então, das classificações acima, está(ão) ERRADA(S)

A
apenas I e II.
B
apenas II e III.
C
apenas III.
D
apenas III e IV.
E
apenas IV.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Substâncias puras (simples ou compostas) fundem a temperatura constante. Misturas comuns fundem numa faixa de temperatura, que varia com a composição. Existe, porém, uma exceção: a mistura eutética, que se comporta como substância pura na fusão, com temperatura constante.

O estudante observou duas coisas: (1) a temperatura de fusão é a mesma em várias amostras do material; (2) ela se mantém constante até a fusão completa. Veja cada classificação:

I. Substância simples pura: compatível, pois fundiria a temperatura constante.
II. Substância composta pura: compatível, pelo mesmo motivo.
III. Mistura homogênea eutética: compatível. Num eutético a composição é fixa, e a fusão ocorre a temperatura constante e definida.
IV. Mistura heterogênea: pode estar correta se for uma mistura eutética. Um eutético sólido costuma ser heterogêneo, formado por microcristais dos componentes, e só se torna homogêneo ao fundir. Assim, a classificação IV também é possível.

Como as quatro classificações são compatíveis com o observado, nenhuma está errada. Na prova original, o ITA considerou que apenas a IV está errada, tomando o eutético como mistura homogênea e a mistura heterogênea como de fusão em faixa de temperatura.

Seguindo esse critério, apenas IV está errada.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa C engana quem acha que toda mistura funde em faixa de temperatura e esquece que a mistura eutética funde a temperatura constante.

Por que as outras alternativas estão erradas

ADiz que substâncias puras simples e compostas estão erradas, mas elas fundem a temperatura constante.
BConsidera errada a composta pura e a mistura eutética, mas ambas fundem a temperatura constante.
CConsidera errada a mistura eutética, que na verdade funde a temperatura constante como uma substância pura.
DInclui a mistura eutética entre as erradas, embora ela seja compatível com o comportamento observado.

Assuntos: Estados físicos e mudanças de estado, Substâncias, misturas e alotropia.

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Questão 6 no caderno Química do ITA 2009

Fonte: ITA 2009 · Química. Prova oficial ↗