PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 55 do ITA 2024
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 (\text{F}) = 9{,}65 \times 10^4\text{ C mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\text{ A s mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\text{ J V}^{-1}\text{ mol}^{-1}
Carga elementar = 1{,}60 \times 10^{-19}\text{ C}
Constante dos gases (\text{R}) = 8{,}21 \times 10^{-2}\text{ atm L K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 8{,}31\text{ J K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 1{,}98\text{ cal K}^{-1}\text{ mol}^{-1}
Constante de Planck (\text{h}) = 6{,}63 \times 10^{-34}\text{ J s}
Velocidade da luz no vácuo = 3{,}0 \times 10^8\text{ m s}^{-1}
Número de Euler (\text{e}) = 2{,}72
Definições
Pressão: 1\text{ atm} = 760\text{ Torr} = 1{,}01325 \times 10^5\text{ N m}^{-2} = 1{,}01325\text{ bar}
Energia: 1\text{ J} = 1\text{ N m} = 1\text{ kg 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}, equivalente a um volume de um gás ideal de 22{,}4\text{ L}.
Condições ambientes: 25\ ^\circ\text{C} e 1\text{ atm}
Condições padrão: 1\text{ bar}; concentração das soluções = 1\text{ mol 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}) = gasoso. (\text{aq}) = aquoso. (\text{conc}) = concentrado. (\text{ua}) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [\text{X}] = concentração da espécie \text{X} em \text{mol L}^{-1}.
\ln \text{X} = 2{,}3\log \text{X}; \sqrt{2} = 1{,}41; \sqrt{3} = 1{,}73.
\text{EPH} = eletrodo padrão de hidrogênio
Massas Molares
| Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g mol}^{-1}) | Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g mol}^{-1}) |
|---|---|---|---|---|---|
| H | 1 | 1,01 | Ca | 20 | 40,08 |
| He | 2 | 4,00 | Mn | 25 | 54,94 |
| C | 6 | 12,01 | Fe | 26 | 55,85 |
| N | 7 | 14,01 | Cu | 29 | 63,55 |
| O | 8 | 16,00 | Br | 35 | 79,90 |
| F | 9 | 19,00 | Sn | 50 | 118,71 |
| Na | 11 | 22,99 | I | 53 | 126,90 |
| Cl | 17 | 35,45 | Au | 79 | 196,97 |
| K | 19 | 39,10 | Hg | 80 | 200,59 |
Considere as seguintes afirmações relacionadas à ocorrência ou não de reações químicas em condições ambientes.
I. Ao borbulhar gás cloro em uma solução aquosa de iodeto de sódio, haverá a formação de um sólido.
II. Ao borbulhar gás cloro em uma solução aquosa e incolor de brometo de sódio, a solução se tornará ligeiramente marrom.
III. Ao adicionar uma solução aquosa de iodeto de sódio a uma solução aquosa de cloreto de potássio, haverá a formação de um gás.
IV. Ao adicionar bromo líquido a uma solução aquosa de fluoreto de sódio, haverá formação de um gás.
V. Ao adicionar bromo líquido a uma solução aquosa de iodeto de sódio, haverá formação de um sólido.
Das afirmações acima, estão CORRETAS
- A( ) apenas I, II e V.
- B( ) apenas I e IV.
- C( ) apenas II e III.
- D( ) apenas II, III e V.
- E( ) apenas III e IV.
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Resolução comentada
A questão usa a reatividade dos halogênios: um halogênio mais reativo (maior potencial de redução) desloca o halogênio menos reativo de seus sais. A ordem de reatividade é \ce{F2} > \ce{Cl2} > \ce{Br2} > \ce{I2}.
I. Correta. \ce{Cl2 + 2NaI -> 2NaCl + I2}. O iodo é sólido a 25 °C e pouco solúvel em água, então forma-se um sólido (precipitado escuro).
II. Correta. \ce{Cl2 + 2NaBr -> 2NaCl + Br2}. O bromo dissolvido dá à solução cor alaranjada a marrom-avermelhada, ligeiramente marrom em baixa concentração.
III. Falsa. \ce{NaI} e \ce{KCl} são sais solúveis, sem nenhum halogênio mais reativo. Os íons ficam em solução e não há reação nem gás.
IV. Falsa. O \ce{Br2} é menos reativo que o \ce{F2} e não oxida o \ce{F^-}. Não ocorre reação, e não se formaria \ce{F2} gasoso.
V. Correta. \ce{Br2 + 2NaI -> 2NaBr + I2}. O bromo é mais reativo que o iodo e o desloca, formando \ce{I2} sólido.
Corretas: I, II e V.
Alternativa A.
Por que as outras alternativas estão erradas
- BInclui a IV, mas o bromo não oxida o fluoreto, e omite II e V, que são corretas.
- CA III é falsa, pois NaI e KCl são sais solúveis que não reagem entre si, e omite I e V.
- DInclui a III, que é falsa, e omite a I, que é correta.
- EIII e IV descrevem reações que não ocorrem; as corretas são I, II e V.
Assuntos: reatividade dos halogênios, reações de deslocamento.
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Fonte: ITA 2024 · 1ª fase. Prova oficial ↗