PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 18 (Química) do ITA 2015
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 mol}^{-1} = 9,65 \times 10^4\text{ A s mol}^{-1} = 9,65 \times 10^4\text{ J 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 L K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 8,31\text{ J K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 1,98\text{ cal K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 62,4\text{ mmHg L K}^{-1}\text{ mol}^{-1}
Constante gravitacional (g) = 9,81\text{ m s}^{-2}
DEFINIÇÕES
Pressão de 1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 101\ 325\text{ N m}^{-2} = 760\text{ Torr} = 1,01325\text{ bar}
1\text{ J} = 1\text{ N m} = 1\text{ kg 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: 1\text{ bar} ; concentração das soluções = 1\text{ mol 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{X}] = concentração da espécie química X em \text{mol 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 | K | 19 | 39,10 |
| Li | 3 | 6,94 | Ca | 20 | 40,08 |
| B | 5 | 10,81 | Cr | 24 | 52,00 |
| C | 6 | 12,01 | Mn | 25 | 54,94 |
| N | 7 | 14,01 | Fe | 26 | 55,85 |
| O | 8 | 16,00 | Zn | 30 | 65,38 |
| F | 9 | 19,00 | Br | 35 | 79,90 |
| Na | 11 | 22,99 | Ag | 47 | 107,90 |
| P | 15 | 30,97 | Pt | 78 | 195,08 |
| S | 16 | 32,07 | Hg | 80 | 200,59 |
| Cl | 17 | 35,45 | Pu | 94 | 238 |
Considere a reação química representada pela equação \ce{NH3 + BF3 -> H3NBF3}. Pode-se afirmar que o \ce{BF3} age
- Acomo ácido de Bronsted.
- Bcomo ácido de Lewis.
- Ccomo base de Bronsted.
- Dcomo base de Lewis.
- Etanto como ácido como base.
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Resolução comentada
Primeiro, os conceitos. Pelo modelo de Lewis, ácido é a espécie que recebe um par de elétrons e base é a que doa esse par. Já no modelo de Brønsted-Lowry, ácido doa próton (\ce{H+}) e base recebe próton.
Agora, a reação \ce{NH3 + BF3 -> H3NBF3}:
- No \ce{NH3}, o nitrogênio tem um par de elétrons não ligante, que pode ser compartilhado.
- No \ce{BF3}, o boro faz apenas 3 ligações e fica com 6 elétrons na camada de valência, ou seja, tem um orbital p vazio (octeto incompleto).
- O nitrogênio doa seu par ao boro, formando uma ligação covalente coordenada (dativa) \ce{N->B}. Com isso, o boro completa o octeto.
Assim, o \ce{NH3} atua como base de Lewis (doa o par) e o \ce{BF3} atua como ácido de Lewis (recebe o par).
Sobre Brønsted: o \ce{BF3} não tem hidrogênio para doar nem recebe \ce{H+} nessa reação, então não se classifica como ácido nem base de Brønsted. Nessa reação ele também não doa par de elétrons, portanto não atua como base.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AO \ce{BF3} não possui hidrogênio para doar, logo não é ácido de Brønsted.
- CNão há recebimento de próton pelo \ce{BF3} na reação.
- DQuem doa o par de elétrons é o \ce{NH3}; o \ce{BF3} o recebe.
- EO \ce{BF3} só recebe par de elétrons nessa reação, então atua apenas como ácido.
Assunto: Ácidos e bases.
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Fonte: ITA 2015 · Química. Prova oficial ↗