PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 40 (1º exame) da UERJ 2014

1º exame · Ciências da Natureza · Química: Coeficiente e curvas de solubilidade

Um laboratorista precisa preparar 1{,}1\ \text{kg} de solução aquosa saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e Z. A temperatura final da solução deverá ser igual a 20\,^\circ\text{C}.

Observe as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto por 100 g de água:

Gráfico das curvas de solubilidade dos sais X, Y e Z. O eixo horizontal indica temperatura (°C), com valores 0, 10, 20, 30 e 40; o eixo vertical indica solubilidade, com valores 10, 20, 30, 40 e 50. Há linhas de grade tracejadas. A curva X, azul, decresce de 20 a 0 °C para aproximadamente 7 a 40 °C, passando por 10 a 20 °C. A curva Y, rosa, cresce ligeiramente, de aproximadamente 33 a 0 °C para 35 a 40 °C. A curva Z, laranja, cresce de aproximadamente 14 a 0 °C, passando por 20 a 10 °C, 30 a 20 °C e 45 a 30 °C, e ultrapassa 50 antes de 40 °C.

A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da solução equivale a:

  1. A
    100
  2. B
    110
  3. C
    300
  4. D
    330
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Resolução comentada

Dissolução exotérmica: o sal libera calor ao se dissolver, então a solubilidade diminui com o aumento da temperatura. Entre os três sais, só a curva de X decresce com a temperatura, e é o X que tem dissolução exotérmica. Y e Z têm solubilidade crescente, ou seja, dissolução endotérmica.

Lendo o gráfico, a 20 °C a solubilidade de X é 10\ \text{g} de soluto por 100\ \text{g} de água.

Solução saturada: cada 100\ \text{g} de água dissolvem no máximo 10\ \text{g} de X, então a massa dessa solução é 100 + 10 = 110\ \text{g}.

A massa total pedida é 1{,}1\ \text{kg} = 1100\ \text{g}. Como 1100 = 110 \times 10, é preciso multiplicar as quantidades por 10:

  1. Água: 100 \times 10 = 1000\ \text{g}
  2. Soluto X: 10 \times 10 = 100\ \text{g}

Conferindo: 1000 + 100 = 1100\ \text{g}.

A massa de soluto necessária é 100\ \text{g}.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana quem calcula 100 g de água + 10 g de soluto e para em 110, esquecendo que a solução deve ter 1100 g.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BConfunde a massa de soluto com a massa da solução por 100 g de água (110 g), sem escalar para 1,1 kg.
  • CUsa o sal Z (30 g/100 g a 20 °C), cuja dissolução é endotérmica, e ainda ignora que a massa total inclui a água.
  • DUsa a solubilidade de Z (30 g) multiplicada por 11, tomando a massa total como se fosse só de água mais um fator errado.

Assunto: Coeficiente e curvas de solubilidade.

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Ver como caiu na prova Questão 40 no caderno 1º Exame de Qualificação da UERJ 2014

Fonte: UERJ 2014 · 1º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗