PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 18 (Química) do ITA 2012
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} = 1{,}98\ \text{cal}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 62{,}4\ \text{mm}\,\text{Hg}\ \text{L}\ \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} e 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 . [\text{A}] = concentração da espécie química A em \text{mol}\ \text{L}^{-1}.
MASSAS MOLARES
| Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g.mol}^{-1}) |
Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g.mol}^{-1}) |
|---|---|---|---|---|---|
| H | 1 | 1,01 | S | 16 | 32,07 |
| Li | 3 | 6,94 | Cl | 17 | 35,45 |
| C | 6 | 12,01 | K | 19 | 39,10 |
| N | 7 | 14,01 | Ca | 20 | 40,08 |
| O | 8 | 16,00 | Mn | 25 | 54,94 |
| F | 9 | 19,00 | As | 33 | 74,92 |
| Na | 11 | 22,99 | Br | 35 | 79,90 |
| Mg | 12 | 24,30 | Ag | 47 | 107,90 |
| Al | 13 | 26,98 | I | 53 | 126,90 |
| Si | 14 | 28,08 | Pt | 78 | 195,08 |
| P | 15 | 30,97 | Hg | 80 | 200,59 |
São descritos três experimentos (I, II e III) utilizando-se em cada um 30 mL de uma solução aquosa saturada, com corpo de fundo de cloreto de prata, em um béquer de 50 mL a 25 °C e 1 atm:
I. Adiciona-se certa quantidade de uma solução aquosa 1\text{ mol.L}^{-1} em cloreto de sódio.
II. Borbulha-se sulfeto de hidrogênio gasoso na solução por certo período de tempo.
III. Adiciona-se certa quantidade de uma solução aquosa 1\text{ mol.L}^{-1} em nitrato de prata.
Em relação aos resultados observados após atingir o equilíbrio, assinale a opção que apresenta o(s) experimento(s) no(s) qual(is) houve aumento da quantidade de sólido.
- AApenas I
- BApenas I e II
- CApenas I e III
- DApenas II e III
- EApenas I, II e III
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Resolução comentada
Uma solução saturada com corpo de fundo apresenta equilíbrio entre o sólido e os íons dissolvidos:
A temperatura constante, o produto [\ce{Ag+}][\ce{Cl-}] é igual ao produto de solubilidade, K_{ps}. Se a adição de um reagente elevar esse produto, ocorrerá precipitação até o equilíbrio ser restabelecido.
No experimento I, o cloreto de sódio fornece \ce{Cl-}, um íon comum ao equilíbrio. O aumento de sua concentração favorece a formação de \ce{AgCl(s)}, aumentando a quantidade de precipitado.
No experimento II, o sulfeto de hidrogênio reage com os íons prata, formando sulfeto de prata, um sólido de solubilidade extremamente baixa. A reação pode ser representada por:
Assim, também ocorre formação de precipitado, agora de uma substância diferente do cloreto de prata: o \ce{Ag2S}.
No experimento III, o nitrato de prata fornece \ce{Ag+}, outro íon comum. Como no experimento I, o equilíbrio favorece a precipitação de \ce{AgCl}.
Portanto, há formação de sólido por precipitação nos três experimentos.
Alternativa E.
Por que as outras alternativas estão erradas
- ADesconsidera a precipitação de sulfeto de prata em II e o efeito do íon comum em III.
- BExclui III, embora a adição de íons prata provoque precipitação de cloreto de prata.
- CDesconsidera a formação de sulfeto de prata insolúvel no experimento II.
- DExclui I, embora a adição de cloreto favoreça a precipitação pelo efeito do íon comum.
Assunto: Produto de solubilidade (Kps).
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Fonte: ITA 2012 · Química. Prova oficial ↗