PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 17 (Química) do ITA 2018
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}\ \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{mmHg}\ \text{L}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Constante gravitacional (g) = 9{,}81\ \text{m}\ \text{s}^{-2}
Constante de Planck (h) = 6{,}626 \times 10^{-34}\ \text{m}^2\ \text{kg}\ \text{s}^{-1}
Velocidade da luz no vácuo = 3{,}0 \times 10^8\ \text{m}\ \text{s}^{-1}
Número de Euler (e) = 2{,}72
DEFINIÇÕES
Pressão: 1\ \text{atm} = 760\ \text{mmHg} = 1{,}01325 \times 10^5\ \text{N}\ \text{m}^{-2} = 760\ \text{Torr} = 1{,}01325\ \text{bar}
Energia: 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: 1\ \text{bar}; 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.
(\text{s}) = \text{sólido}. (\ell) = \text{líquido}. (\text{g}) = \text{gás}. (\text{aq}) = \text{aquoso}. (\text{CM}) = \text{circuito metálico}. (\text{conc}) = \text{concentrado}.
(\text{ua}) = \text{unidades arbitrárias}. [\text{X}] = \text{concentração da espécie química X em 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 | Fe | 26 | 55,85 |
| He | 2 | 4,00 | Cu | 29 | 63,55 |
| C | 6 | 12,01 | Zn | 30 | 65,38 |
| N | 7 | 14,01 | Br | 35 | 79,90 |
| O | 8 | 16,00 | Pt | 78 | 195,08 |
| Na | 11 | 22,99 | Pb | 82 | 207,2 |
| S | 16 | 32,06 | Ra | 88 | (não possui isótopos estáveis) |
| Cl | 17 | 35,45 | U | 92 | 238,03 |
| Ca | 20 | 40,08 |
Sobre indicadores de pH, é ERRADO afirmar que
- Asão ácidos ou bases fracas.
- Bem solução aquosa são usados como tampão.
- Cgeralmente possuem anéis aromáticos em sua estrutura molecular.
- Ddevem apresentar mínima interferência no sistema químico de interesse.
- Erespondem à presença de íons hidrogênio em solução aquosa por deslocamento de equilíbrio entre as formas associada e ionizada.
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Resolução comentada
Um indicador ácido-base é um ácido fraco (HInd) ou uma base fraca cuja forma associada e cuja forma ionizada têm cores diferentes:
Quando a concentração de \ce{H+} muda, o equilíbrio se desloca, e a cor que predomina também muda. Isso torna corretas as alternativas A e E.
Os indicadores costumam ter anéis aromáticos conjugados, que absorvem luz visível e dão cor às formas (fenolftaleína, alaranjado de metila). A alternativa C está correta.
Usa-se uma quantidade muito pequena de indicador, só algumas gotas. Assim ele não altera o pH nem a composição do sistema que está sendo analisado, e a alternativa D está correta.
A alternativa B afirma que os indicadores servem como tampão, e isso é falso. Uma solução tampão precisa de quantidades grandes e comparáveis do par ácido-base conjugado para resistir a variações de pH. O indicador está presente em concentração mínima e não tem capacidade tamponante. Ele apenas sinaliza o pH, sem controlá-lo. Se funcionasse como tampão, interferiria no sistema, contrariando D.
Portanto, a afirmação errada é a B.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AVerdadeira: indicadores são ácidos ou bases fracas, com formas de cores diferentes.
- CVerdadeira: os anéis aromáticos conjugados são responsáveis pela cor.
- DVerdadeira: usa-se pouquíssimo indicador para não alterar o sistema.
- EVerdadeira: a mudança de [\ce{H+}] desloca o equilíbrio entre as formas associada e ionizada.
Assunto: pH, pOH e indicadores.
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Fonte: ITA 2018 · Química. Prova oficial ↗