PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 31 do ITA 2027

1ª fase · Química

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}\cdot\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} \ln 2 = 0{,}693 \ln 5 = 1{,}609 \sqrt{3} = 1{,}73
\log 2 = 0{,}301 \ln 3 = 1{,}099 \text{e}^{-0{,}3465} = 0{,}707 \sqrt{5} = 2{,}24

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
C\ell 17 35,45 Au 79 196,97
K 19 39,10 Hg 80 200,59

Considere as seguintes afirmações:

I. A ligação iônica costuma ser não direcional, o que permite a formação de redes cristalinas, nas quais cada íon interage com vários vizinhos, resultando normalmente em materiais de elevada dureza e com altos pontos de fusão.

II. Por serem constituídos por íons de cargas opostas, os sólidos iônicos apresentam elevada condutividade elétrica.

III. De maneira geral, metais de transição possuem maiores pontos de fusão que os metais alcalinos porque a participação de orbitais d aumenta a sobreposição eletrônica e a força da ligação metálica.

IV. No polietileno, o que mantém uma cadeia unida à outra para formar a estrutura macroscópica do material são as ligações covalentes, que requerem muita energia para serem rompidas.

V. Uma ligação tripla entre dois átomos é mais curta que uma ligação simples formada entre esses mesmos átomos.

Das afirmações acima, estão CORRETAS

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

Vamos avaliar cada afirmação.

I. Correta. A ligação iônica é eletrostática e não direcional: cada íon atrai todos os vizinhos de carga oposta, formando a rede cristalina. Isso leva a sólidos duros, com altos pontos de fusão.

II. Errada. No sólido iônico os íons estão presos nas posições da rede e não se movem. Só conduzem corrente quando fundidos ou dissolvidos.

III. Correta. Nos metais de transição, os elétrons dos orbitais d também participam da ligação metálica, que fica mais forte. Os alcalinos têm só 1 elétron de valência por átomo, por isso a ligação é fraca e o ponto de fusão é baixo.

IV. Errada. As ligações covalentes ficam dentro de cada cadeia. O que une uma cadeia à outra são forças intermoleculares fracas, de dipolo induzido (London).

V. Correta. Quanto maior a ordem de ligação entre dois mesmos átomos, maior a energia e menor o comprimento. Assim, a ligação tripla é mais curta que a simples.

Corretas: I, III e V.

Alternativa C.

Pegadinha: A afirmação IV engana ao citar ligações covalentes fortes, mas elas ficam dentro de cada cadeia; entre cadeias há só forças de London.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ainclui II e IV, ambas falsas: sólido iônico não conduz e o polietileno é unido por forças de London.
  • Binclui II, falsa, pois sólidos iônicos não conduzem corrente e só conduzem fundidos ou dissolvidos; omite III, que é correta.
  • Dinclui II e IV, falsas, e omite I e V, que são corretas.
  • Einclui IV, falsa, pois as ligações covalentes ficam dentro das cadeias; omite I, que é correta.

Assuntos: ligações químicas, propriedades de sólidos iônicos e metálicos, forças intermoleculares.

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Fonte: ITA 2027 · 1ª fase. Prova oficial ↗