PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 70 do ITA 2022
Texto-base das questões 56 a 70 · 1ª fase
Constantes
Constante de Avogadro (\text{N}_{\text{A}}) = 6,02 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}
Constante de Faraday (\text{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}
Carga elementar = 1,60 \times 10^{-19}\text{ C}
Constante dos gases (\text{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}
Constante de Planck (\text{h}) = 6,63 \times 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 \times 10^8\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}
Número de Euler (\text{e}) = 2,72
Definições
Pressão: 1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1,01325 \times 10^5\text{ N}\cdot\text{m}^{-2} = 1,01325\text{ bar}
Energia: 1\text{ J} = 1\text{ N}\cdot\text{m} = 1\text{ kg}\cdot\text{m}^2\cdot\text{s}^{-2} = 6,24 \times 10^{18}\text{ eV}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^\circ\text{C} e 1\text{ atm}
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.
(\text{s}) = sólido. (\ell) = líquido. (\text{g}) = gás. (\text{aq}) = aquoso. (\text{conc}) = concentrado. (\text{ua}) = unidades arbitrárias.
\text{u.m.a.} = unidade de massa atômica. [\text{X}] = concentração da espécie química \text{X} em \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}
\ln\text{X} = 2,3\log\text{X}
\text{EPH} = eletrodo padrão de hidrogênio
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}) |
|---|---|---|---|---|---|
| \ce{H} | 1 | 1,01 | \ce{Cl} | 17 | 35,45 |
| \ce{B} | 5 | 10,81 | \ce{K} | 19 | 39,10 |
| \ce{C} | 6 | 12,01 | \ce{Ca} | 20 | 40,08 |
| \ce{N} | 7 | 14,01 | \ce{Mn} | 25 | 54,94 |
| \ce{O} | 8 | 16,00 | \ce{Br} | 35 | 79,90 |
| \ce{F} | 9 | 19,00 | \ce{Ag} | 47 | 107,87 |
| \ce{Na} | 11 | 22,99 | \ce{I} | 53 | 126,90 |
| \ce{Mg} | 12 | 24,30 | \ce{Hg} | 80 | 200,59 |
| \ce{P} | 15 | 30,97 | \ce{Pb} | 82 | 207,19 |
| \ce{S} | 16 | 32,06 | \ce{Pa} | 91 | 231,04 |
Considere as seguintes afirmações sobre equilíbrio de fases e propriedades coligativas.
I. A adição de um soluto não volátil a um solvente puro, em uma dada temperatura constante, sempre provoca uma diminuição na pressão de vapor.
II. A pressão de vapor de uma solução formada por dois líquidos voláteis é sempre menor que a pressão de vapor dos líquidos puros a uma mesma temperatura.
III. O valor absoluto do abaixamento no ponto de congelamento de uma solução é menor se o soluto dimeriza parcialmente no solvente, comparado ao sistema nas mesmas condições em que não há a dimerização do soluto.
IV. A pressão osmótica é a pressão exercida pelas moléculas de soluto numa membrana semipermeável.
V. Uma mistura formada por duas substâncias nunca solidifica inteiramente em uma única temperatura.
Assinale a opção que contém a(s) afirmação(ões) CORRETA(S):
- AApenas I, III
- BApenas I, II e V
- CApenas II, III, IV e V
- DApenas III, IV e V
- ETodas
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Resolução comentada
Vamos avaliar cada afirmação.
I. Correta. Um soluto não volátil ocupa parte da superfície do líquido e diminui a fração molar do solvente. Pela lei de Raoult, P = x_{solvente}\cdot P^0, e como x<1, a pressão de vapor cai.
II. Falsa. Em mistura de dois líquidos voláteis, a pressão de vapor total é a soma das parciais. Ela fica entre as pressões dos puros em uma solução ideal e pode até superar ambas em desvios positivos da lei de Raoult. Então "sempre menor" é falso.
III. Correta. O abaixamento crioscópico depende do número de partículas dissolvidas: \Delta T = K_c\cdot W\cdot i. Se o soluto dimeriza, duas moléculas viram uma, o número de partículas diminui e o efeito é menor do que sem dimerização.
IV. Falsa. A pressão osmótica é a pressão que se aplica à solução para impedir a passagem do solvente pela membrana. Não é a pressão exercida pelas moléculas de soluto sobre a membrana.
V. Falsa. Misturas eutéticas, na composição eutética, solidificam inteiramente a uma única temperatura constante. O "nunca" torna a afirmação errada.
São corretas apenas I e III.
Alternativa A.
Pegadinha: As palavras "sempre" (II) e "nunca" (V) fazem afirmações absolutas que ignoram desvios da lei de Raoult e a mistura eutética.
Por que as outras alternativas estão erradas
- BConsidera II e V corretas, mas a mistura pode ter pressão de vapor maior que a de um puro e a mistura eutética solidifica a temperatura única.
- CExclui a I, que é correta, e inclui II, IV e V, que são falsas.
- DExclui a I e inclui IV e V; a pressão osmótica não é pressão do soluto na membrana e existe o eutético.
- EHá afirmações falsas (II, IV e V), então nem todas são corretas.
Assuntos: propriedades coligativas, lei de Raoult, pressão osmótica.
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Fonte: ITA 2022 · 1ª fase. Prova oficial ↗