PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 28 do ITA 2025
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 |
O volume de 400\text{ mL} de ar foi recolhido em um recipiente hermético, a bordo de um avião em voo, à pressão interna de 0{,}8\text{ atm} e 30\ ^\circ\text{C}. Após o pouso, o ar foi transferido para um instrumento de medição em solo em condições ambiente. Assinale a alternativa que apresenta aproximadamente o volume de ar, em \text{mL}, medido pelo instrumento em solo.
- A267.
- B300.
- C315.
- D325.
- E492.
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Resolução comentada
Como a quantidade de ar é a mesma (o recipiente é hermético e o ar foi apenas transferido), vale a lei combinada dos gases:
Os dados são:
- Estado inicial (avião): P_1 = 0{,}8\ \text{atm}, V_1 = 400\ \text{mL}, T_1 = 30 + 273 = 303\ \text{K}.
- Estado final (solo, condições ambiente): P_2 = 1\ \text{atm}, T_2 = 25 + 273 = 298\ \text{K}.
Isolando V_2:
Calculando:
A pressão maior no solo comprime o gás (de 400 para 320 mL), e a temperatura um pouco menor reduz mais um pouco o volume, chegando a cerca de 315\ \text{mL}.
Alternativa C.
Pegadinha: A alternativa D engana quem inverte a razão de temperaturas (303/298 em vez de 298/303), e a E engana quem inverte a razão de pressões.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AMultiplica o volume por 0,8 e por 298/303 e ainda divide por algo errado, ou usa as razões de pressão e temperatura de forma invertida em conjunto, chegando a um valor baixo demais.
- BParece vir de usar temperaturas em °C ou de arredondar demais, chegando a 300 mL, valor sem base na lei combinada.
- DUsa 0,8 × 400 = 320 e corrige a temperatura no sentido errado (303/298), dando cerca de 325.
- EInverte a razão de pressões (400/0,8 = 500) e aplica a correção de temperatura, dando cerca de 492.
Assunto: Estudo dos gases e equação de Clapeyron.
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Fonte: ITA 2025 · 1ª fase. Prova oficial ↗