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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 7 (Química) do ITA 2010

Química · Química: Polaridade e solubilidade

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} (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} = 101\ 325\ \text{N}\ \text{m}^{-2} = 760\ \text{Torr}
1\text{J} = 1\ \text{N}\ \text{m} = 1\ \text{kg}\ \text{m}^2\ \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) = sólido. (\ \ell\ ) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (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 Cr 24 52,00
B 5 10,81 Fe 26 55,85
C 6 12,01 Ni 28 58,69
N 7 14,01 Cu 29 63,55
O 8 16,00 Zn 30 65,40
Na 11 22,99 Sr 38 87,62
P 15 30,97 Ag 47 107,87
S 16 32,07 I 53 126,90
Cl 17 35,45 W 74 183,84
Ar 18 39,95 Pt 78 195,08
K 19 39,10 Au 79 196,97
Ca 20 40,08 Pb 82 207,2

Considere os seguintes líquidos, todos a 25\text{ }^\backprime\!\!\ ^\circ\text{C}:

I. \ce{Cu(NO3)2(aq)}

II. \ce{CS2(\ell)}

III. \ce{CH3CO2H(aq)}

IV. \ce{CH3(CH2)16CH2OH(\ell)}

V. \ce{HC\ell(aq)}

VI. \ce{C6H6(\ell)}

Assinale a opção que indica o(s) líquido(s) solúvel(eis) em tetracloreto de carbono.

  1. A
    Apenas I, III e V
  2. B
    Apenas II, IV e VI
  3. C
    Apenas III
  4. D
    Apenas IV
  5. E
    Apenas V
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Resolução comentada

O tetracloreto de carbono (\ce{CCl4}) é apolar: sua geometria tetraédrica faz os dipolos das ligações C–Cl se anularem. Vale a regra "semelhante dissolve semelhante": solventes apolares dissolvem bem substâncias apolares ou de baixa polaridade.

Analisando cada líquido:

  1. I, \ce{Cu(NO3)2(aq)}: solução iônica em água, polar. Não se mistura com \ce{CCl4}.
  2. II, \ce{CS2}: molécula linear (S=C=S), apolar. Solúvel.
  3. III, \ce{CH3CO2H(aq)}: solução aquosa, com água e ácido polares, que formam ligações de hidrogênio. Não se mistura com \ce{CCl4}.
  4. IV, \ce{CH3(CH2)16CH2OH}: álcool com 18 carbonos. A cadeia apolar enorme domina sobre a pequena parte polar (–OH). Comporta-se como apolar e é solúvel.
  5. V, \ce{HCl(aq)}: solução aquosa de ácido forte, ionizada e polar. Insolúvel.
  6. VI, \ce{C6H6}: benzeno, hidrocarboneto apolar. Solúvel.

Portanto, os líquidos solúveis em \ce{CCl4} são II, IV e VI.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa D engana quem vê o grupo –OH e o acha polar demais, esquecendo que a cadeia de 18 carbonos torna o álcool praticamente apolar.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AReúne soluções aquosas polares/iônicas (I, III e V), que não se misturam com o solvente apolar.
  • CO ácido acético em solução aquosa é polar e a água não se mistura com CCl4.
  • DInclui só o álcool de cadeia longa e esquece CS2 e benzeno, também apolares.
  • EHCl(aq) é polar e iônico, logo insolúvel em CCl4.

Assunto: Polaridade e solubilidade.

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Fonte: ITA 2010 · Química. Prova oficial ↗