PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 59 do ITA 2023

1ª fase · Química

Texto-base das questões 49 a 60 · 1ª fase

Constantes

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}

Carga elementar = 1{,}60 \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}

Constante de Planck (h) = 6{,}63 \times 10^{-34}\ \text{J}\ \text{s}

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} = 1{,}01325\ \text{bar}

Energia: 1\ \text{J} = 1\ \text{N}\ \text{m} = 1\ \text{kg}\ \text{m}^2\ \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}\ \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. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias.

u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie química X em \text{mol}\ \text{L}^{-1}

\ln \text{X} = 2{,}3 \log \text{X}

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 P 15 30,97
Li 3 6,94 S 16 32,06
B 5 10,81 Cl 17 35,45
C 6 12,01 K 19 39,10
N 7 14,01 Ca 20 40,08
O 8 16,00 Ga 31 69,72
F 9 19,00 Se 34 78,96
Na 11 22,99 Sr 38 87,62
Al 13 26,98

Considere as seguintes afirmações relativas a ácidos.

I. O ácido fosfórico possui hidrogênios que podem ser substituídos por grupos orgânicos para a formação de ésteres.

II. O ácido fosfórico pode produzir três cátions do tipo hidroxônio em água.

III. A ionização do ácido clorídrico aumenta a condutividade elétrica de soluções aquosas.

IV. O grau de ionização de ácidos é a relação entre o número de moléculas dissolvidas e o número total de moléculas.

Das afirmações I a IV, acima destacadas, são CORRETAS

  1. A
    apenas I, II e III.
  2. B
    apenas II e III.
  3. C
    apenas II e IV.
  4. D
    apenas III e IV.
  5. E
    todas.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Vamos avaliar cada afirmação.

I. O ácido fosfórico, \ce{H3PO4}, tem três grupos \ce{-OH} ligados ao fósforo. O hidrogênio de cada um pode ser substituído por grupos orgânicos (por exemplo, pela reação com álcoois), formando ésteres fosfóricos, como os do DNA e do ATP. Correta.

II. Em água, o \ce{H3PO4} ioniza em três etapas, e cada uma libera um \ce{H+} que se liga à água formando \ce{H3O+}:

\ce{H3PO4 + H2O <=> H3O+ + H2PO4-}
\ce{H2PO4- + H2O <=> H3O+ + HPO4^2-}
\ce{HPO4^2- + H2O <=> H3O+ + PO4^3-}

Portanto, cada molécula pode produzir até três cátions hidroxônio. Correta.

III. O \ce{HCl} é molecular e, ao ionizar, gera \ce{H3O+} e \ce{Cl-}. Esses íons livres conduzem corrente, então a condutividade da solução aumenta. Correta.

IV. O grau de ionização é a razão entre o número de moléculas ionizadas e o número total de moléculas dissolvidas. A afirmação fala em moléculas "dissolvidas", que não é o mesmo que ionizadas: uma molécula pode se dissolver sem ionizar. Incorreta.

São corretas I, II e III.

Alternativa A.

Pegadinha: A afirmação IV engana ao trocar 'ionizadas' por 'dissolvidas' na definição de grau de ionização.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BExclui a I, mas o ácido fosfórico tem H em grupos -OH que podem ser substituídos, formando ésteres.
  • CInclui a IV, que usa 'moléculas dissolvidas' em vez de 'ionizadas', e exclui a I e a III, que são corretas.
  • DInclui a IV, que está errada, e exclui a II, que é correta.
  • EConsidera a IV correta, mas o grau de ionização relaciona moléculas ionizadas, não dissolvidas, ao total.

Assuntos: ácidos, ionização, ácido fosfórico.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 59 no caderno 1ª fase do ITA 2023

Fonte: ITA 2023 · 1ª fase. Prova oficial ↗