Questão 6 (Química) do ITA 2016

Question

Assinale a opção que apresenta a afirmação ERRADA.

A
O número de massa, A, de um isótopo é um número inteiro positivo adimensional que corresponde à soma do número de prótons e de nêutrons no núcleo daquele isótopo.
B
Massa atômica refere-se à massa de um único átomo, e é invariante para átomos de um mesmo isótopo. Quando medida em unidades padrão de massa atômica, ela nunca é um número inteiro exceto para o átomo de ^{12}\text{C}.
C
A soma do número de prótons e nêutrons em qualquer amostra de matéria cuja massa é exatamente 1 g vale exatamente 1 mol.
D
A massa molar de um dado elemento químico pode variar em diferentes pontos do sistema solar.
E
Multiplicando-se a unidade padrão de massa atômica pela constante de Avogadro, obtém-se exatamente 1\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 6 (Química) do ITA 2016

Química · Química: Estrutura do átomo, íons e isótopos

Texto-base das questões 01 a 20 · Química

Constante de Avogadro (\text{N}_\text{A}) = 6{,}02 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}
Constante de Faraday (F) = 9{,}65 \times 10^4\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\text{ A}\cdot\text{s}\cdot\text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\text{ J}\cdot\text{V}^{-1}\cdot\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}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 8{,}31\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 1{,}98\text{ cal}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} =
= 62{,}4\text{ mmHg}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
Constante gravitacional (g) = 9{,}81\text{ m}\cdot\text{s}^{-2}
Constante de Planck (h) = 6{,}626 \times 10^{-34}\text{ m}^2\cdot\text{kg}\cdot\text{s}^{-1}
Velocidade da luz no vácuo = 3{,}0 \times 10^8\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}

DEFINIÇÕES

Pressão de 1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 101325\text{ N}\cdot\text{m}^{-2} = 760\text{ Torr} = 1{,}01325\text{ bar}

1\text{ J} = 1\text{ N}\cdot\text{m} = 1\text{ kg}\cdot\text{m}^2\cdot\text{s}^{-2}. \ln 2 = 0{,}693

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}\cdot\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. [X] = concentração da espécie química X em \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}.

MASSAS MOLARES

Elemento Químico	Número Atômico	Massa Molar (\text{g}\cdot\text{mol}^{-1})	Elemento Químico	Número Atômico	Massa Molar (\text{g}\cdot\text{mol}^{-1})
H	1	1,01	Cr	24	52,00
He	2	4,00	Mn	25	54,94
Li	3	6,94	Fe	26	55,85
C	6	12,01	Co	27	58,93
N	7	14,01	Cu	29	63,55
O	8	16,00	Zn	30	65,38
Na	11	22,99	Br	35	79,90
Mg	12	24,31	Ag	47	107,87
P	15	30,97	I	53	126,90
S	16	32,06	Pt	78	195,08
Cl	17	35,45	Hg	80	200,59
K	19	39,10	Pb	82	207,21
Ca	20	40,08

Assinale a opção que apresenta a afirmação ERRADA.

A
O número de massa, A, de um isótopo é um número inteiro positivo adimensional que corresponde à soma do número de prótons e de nêutrons no núcleo daquele isótopo.
B
Massa atômica refere-se à massa de um único átomo, e é invariante para átomos de um mesmo isótopo. Quando medida em unidades padrão de massa atômica, ela nunca é um número inteiro exceto para o átomo de ^{12}\text{C}.
C
A soma do número de prótons e nêutrons em qualquer amostra de matéria cuja massa é exatamente 1 g vale exatamente 1 mol.
D
A massa molar de um dado elemento químico pode variar em diferentes pontos do sistema solar.
E
Multiplicando-se a unidade padrão de massa atômica pela constante de Avogadro, obtém-se exatamente 1\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Precisamos achar a afirmação falsa. Vamos conferir cada uma.

A: correta. A = Z + N, é inteiro, positivo e adimensional.

B: correta. A massa atômica de um isótopo é fixa. Em unidades de massa atômica (u), o ^{12}\text{C} vale exatamente 12 u por definição. Os outros isótopos têm defeito de massa e diferentes massas de prótons e nêutrons, então não dão valores inteiros.

C: é a falsa. Em 1 g de matéria, o número de prótons mais nêutrons (nucleons) não é exatamente 1\ \text{mol}, por dois motivos. O primeiro é que 1 g inclui elétrons e a energia de ligação nuclear, e o segundo é que a massa por nucleon varia de um núcleo para outro (defeito de massa). Assim, o número de nucleons é aproximadamente 6{,}02\times10^{23}, mas não exatamente. Além disso, a afirmação não faz sentido para qualquer matéria: o hidrogênio ^1\text{H} tem massa por nucleon maior que 1\ \text{u} por nucleon do ^{56}\text{Fe}, por exemplo.

D: correta. A massa molar depende da composição isotópica, que pode variar em diferentes locais do sistema solar.

E: correta (na definição usada pela prova). Como 1\ \text{u} = \frac{1}{12}m(^{12}\text{C}) e \text{N}_\text{A} é o número de átomos em 12\ \text{g} de ^{12}\text{C}, o produto 1\ \text{u}\cdot \text{N}_\text{A} = 1\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

AEstá correta: A = prótons + nêutrons, inteiro e adimensional.
BEstá correta: só o ¹²C tem massa atômica inteira, pois define a unidade u.
DEstá correta: a composição isotópica, e portanto a massa molar, pode variar.
EEstá correta: 1 u × N_A = 1 g/mol pela definição de u e do mol.

Assuntos: Estrutura do átomo, íons e isótopos, Mol, massa molar e constante de Avogadro.

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Questão 6 no caderno Química do ITA 2016

Fonte: ITA 2016 · Química. Prova oficial ↗