PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 25 do ITA 2025

1ª fase · Química · Química: Combustão e poder calorífico

Texto-base das questões 25 a 36 · 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}\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 (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 (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 (e) = 2{,}72

Definições
Pressão: 1\ \text{atm} = 760\ \text{Torr} = 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}\ \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 ambiente: 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.
(s) = sólido. (\ell) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}
\ln \text{X} = 2{,}3 \log \text{X}

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})
H 1 1,01 Mn 25 54,94
C 6 12,01 Fe 26 55,85
N 7 14,01 As 33 74,92
O 8 16,00 Se 34 78,97
F 9 19,00 Br 35 79,90
Na 11 22,99 Sr 38 87,62
Mg 12 24,31 Nb 41 92,91
P 15 30,97 I 53 126,90
S 16 32,06 Ba 56 137,33
\text{C}\ell 17 35,45 Au 79 196,97
K 19 39,10 Hg 80 200,59

São feitas as seguintes afirmações sobre processos de combustão:

I. A velocidade de propagação da chama é a velocidade com que a frente de chama se move através de uma mistura reagente.
II. Um combustível pode gerar uma chama azul ou amarela, sendo esta última a de maior energia.
III. A detonação é um tipo de combustão que ocorre à alta pressão e temperatura, em que a onda de choque se propaga em velocidade supersônica.
IV. Reações de combustão não sofrem efeitos catalíticos.

Estão CORRETAS

  1. A
    ( ) apenas I e II.
  2. B
    ( ) apenas I e III.
  3. C
    ( ) apenas II e III.
  4. D
    ( ) apenas II e IV.
  5. E
    ( ) apenas III e IV.
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Resolução comentada

Vamos avaliar cada afirmação.

I – Correta. A velocidade de propagação (ou velocidade de queima) da chama é, por definição, a velocidade com que a frente de chama avança através da mistura de combustível e oxidante ainda não queimada.

II – Errada. A chama azul indica combustão completa, com bastante oxigênio, e é a mais quente (maior energia). A chama amarela surge na combustão incompleta, pela incandescência de partículas de fuligem (carbono), e tem temperatura menor. A afirmação inverte isso.

III – Correta. Na detonação, a frente de reação é acoplada a uma onda de choque que se propaga em velocidade supersônica, com aumento brusco de pressão e temperatura. Na deflagração comum, a propagação é subsônica.

IV – Errada. Reações de combustão podem ser catalisadas. Exemplos: catalisadores de platina em queimadores catalíticos e conversores catalíticos de veículos, que oxidam CO e hidrocarbonetos. Também há aditivos que alteram a combustão.

Portanto, só I e III estão corretas.

Alternativa B.

Pegadinha: A afirmação II engana ao trocar as cores: o senso comum associa o amarelo ao mais quente, mas a chama azul é a de maior energia.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AInclui a II, que inverte a relação: a chama azul é a de maior energia, e a amarela (fuligem) é menos quente.
  • CA II é falsa, pois a chama amarela tem menor energia que a azul.
  • DAmbas são falsas: a II inverte as chamas e a IV ignora que combustões podem ser catalisadas.
  • EA III é correta, mas a IV é falsa, já que há catálise em combustões (ex.: conversor catalítico).

Assuntos: Combustão e poder calorífico, Velocidade de reação e fatores que a alteram, Energia de ativação e catálise.

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Fonte: ITA 2025 · 1ª fase. Prova oficial ↗