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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 8 (Química) do ITA 2012

Química · Química: Ácidos e bases

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

Considere as seguintes afirmações a respeito dos haletos de hidrogênio HF, HCl, HBr e HI:

I. A temperatura de ebulição do HI é maior do que a dos demais.
II. À exceção do HF, os haletos de hidrogênio dissociam-se completamente em água.
III. Quando dissolvidos em ácido acético glacial puro, todos se comportam como ácidos, conforme a seguinte ordem de força ácida: HI > HBr > HCl \gg HF.

Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas

  1. A
    I.
  2. B
    I e II.
  3. C
    II.
  4. D
    II e III.
  5. E
    III.
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Resolução comentada

Vamos avaliar cada afirmação.

I. Falsa. O HF faz ligações de hidrogênio, o que eleva muito seu ponto de ebulição (\approx 19\ ^\circ\text{C}). Entre os demais, a ordem cresce com o tamanho da molécula: HCl\ (-85\ ^\circ\text{C}) < HBr\ (-67\ ^\circ\text{C}) < HI\ (-35\ ^\circ\text{C}). Assim, o HI tem o maior ponto de ebulição entre os três, mas não maior que o do HF.

II. Falsa na forma como está escrita. Em água, HCl, HBr e HI são ácidos fortes e se dissociam praticamente de forma completa. O HF é ácido fraco, mas a afirmação diz que os demais se dissociam completamente, o que vale para os três. Portanto II é verdadeira.

III. Verdadeira. O ácido acético glacial é um solvente pouco básico, que não nivela a força dos ácidos como a água faz. Nele os haletos se comportam como ácidos de forças diferentes, na ordem HI > HBr > HCl \gg HF, acompanhando a facilidade de liberar H^+: a ligação H–X enfraquece com o aumento do raio de X. O HF é muito fraco porque a ligação H–F é forte.

Conclusão: I é falsa, II e III são verdadeiras.

Alternativa D.

Pegadinha: A afirmação I engana quem esquece as ligações de hidrogênio do HF e pensa apenas na massa molar crescente até o HI.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AIgnora o HF, cujas ligações de hidrogênio dão a ele o maior ponto de ebulição; I é falsa.
  • BInclui I, que é falsa por causa do HF, e deixa de fora III.
  • CII é correta, mas III também é: em ácido acético glacial a força ácida não é nivelada.
  • EIII é correta, mas II também é, pois HCl, HBr e HI são ácidos fortes em água.

Assuntos: Ácidos e bases, Forças intermoleculares.

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Fonte: ITA 2012 · Química. Prova oficial ↗