PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 55 do ITA 2024

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 (\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

  1. A
    ( ) apenas I, II e V.
  2. B
    ( ) apenas I e IV.
  3. C
    ( ) apenas II e III.
  4. D
    ( ) apenas II, III e V.
  5. E
    ( ) apenas III e IV.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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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 ↗