PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 70 do ITA 2022

1ª fase · Química

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):

  1. A
    Apenas I, III
  2. B
    Apenas I, II e V
  3. C
    Apenas II, III, IV e V
  4. D
    Apenas III, IV e V
  5. E
    Todas
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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 ↗