exame nacional do ensino...

PROVA 142/13 Págs.

EXAME NACIONAL DO ENSINO SECUNDÁRIO12.º Ano de Escolaridade (Decreto-Lei n.º 286/89, de 29 de Agosto)

Cursos Gerais – Agrupamentos 1 e 2

Duração da prova: 120 minutos 2.ª FASE2004 VERSÃO 1

PROVA ESCRITA DE QUÍMICA

V.S.F.F.

142.V1/1

VERSÃO 1

Na sua folha de respostas

indique claramente a versão (1 ou 2) da prova.

A ausência desta indicação

implicará a anulação de todo o GRUPO I.

A prova é constituída por três Grupos, I, II e III.

• O Grupo I inclui seis (6) itens de resposta fechada.

• O Grupo II inclui quatro (4) questões de resposta aberta, envolvendocálculos e/ou pedidos de justificação.

• O Grupo III inclui quatro (4) questões relativas a uma actividade experimental.

Nas respostas às questões da prova, serão aplicáveis as seguintespenalizações gerais:

• Será atribuída cotação nula (0 pontos) a qualquer resposta que:

– se apresente ilegível e não referenciada de forma a permitir a suaidentificação inequívoca;

– registe mais opções (escolha múltipla, associação e valor lógico) do queas que são solicitadas;

– se limite a apresentar o resultado final, mesmo que correcto, semexplicitar cálculos e/ou raciocínios, nos grupos da prova em que tal forsolicitado.

• Ocorrerá a penalização de um (1) ponto:

– nos itens em que ocorram erros consequentes de operaçõesmatemáticas;

– nos itens em que esteja omissa ou incorrecta a unidade associada aoresultado final.

142.V1/2

V.S.F.F.

142.V1/3

FORMULÁRIO

• Massa molar (M) .............................................. M =

m – massan – quantidade de matéria

• Número de partículas (N)................................. N = n NA

n – quantidade de matériaNA – constante de Avogadro

• Massa volúmica (ρ) .......................................... ρ =

m – massaV – volume

• Concentração de solução (c) .......................... c =

n – quantidade de matéria (soluto)V – volume de solução

• Frequência de uma radiaçãoelectromagnética (ν ) ........................................ ν =

c – velocidade de propagação no vazioλ – comprimento de onda

• Temperatura absoluta (termodinâmica) (T) ... T = θ + 273

θ – temperatura Celsius

c–—λ

n–—V

m–—V

m–—n

I

1. A figura 1 representa um excerto da Tabela Periódica em que as letras não correspondem asímbolos químicos.

Fig. 1

Sabendo que, na configuração electrónica de menor energia:

• o átomo R possui 6 electrões de valência;

• um dos electrões de valência do átomo X ocupa uma orbital cujos números quânticos, n e , têmos valores n = 3 e = 1;

seleccione a afirmação correcta.

(A) A configuração electrónica de menor energia do átomo T é 1s2 2s2 2p5.

(B) O número atómico do elemento X é 18.

(C) Os iões T3–, R2–, Q– e X2– são isoelectrónicos.

(D) Os electrões do átomo Q, no estado de menor energia, estão distribuídos por cinco orbitais.

(E) O raio atómico do elemento R é maior do que o raio do ião R2–.

2. Considere as moléculas de cianeto de hidrogénio, HCN, de isocianeto de hidrogénio, HNC, e oanião molecular, cianamida, [NCN]2–.

Relativamente a estas espécies moleculares, seleccione a afirmação correcta.

(A) A energia de ligação carbono-azoto em HCN é inferior à energia de ligação carbono-azoto em[NCN]2–.

(B) O ângulo de ligação em HCN, HNC e [NCN]2– é 180º.

(C) A ordem de ligação carbono-azoto diminui quando HCN origina o ião CN–.

(D) A fórmula de estrutura de qualquer das três espécies moleculares apresenta 4 pareselectrónicos não ligantes.

(E) O anião [NCN]2– apresenta dois valores diferentes para o comprimento da ligação carbono-azoto.

1H 6C 7N

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•• Escreva na sua folha de prova a letra correspondente à alternativa queseleccionar como correcta para cada item.

•• Não apresente cálculos e/ou justificações.

142.V1/4

3. O gráfico da figura 2 traduz a variação da pressão de vapor, pvapor, com a temperatura, θ, para oscompostos em fase líquida: água, H2O, etanol, CH3CH2OH, e etoxietano, CH3CH2OCH2CH3.

Fig. 2

Com base no gráfico, seleccione a afirmação correcta.

(A) À pressão atmosférica normal, a temperatura de ebulição do etanol é inferior à temperatura deebulição do etoxietano.

(B) Em recipiente fechado, à temperatura de 40 ºC e à pressão atmosférica normal, qualquer dostrês compostos apresenta um equilíbrio dinâmico entre as fases líquida e gasosa.

(C) À pressão atmosférica normal, uma solução aquosa de um soluto não volátil apresenta umatemperatura de ebulição inferior a 100 ºC.

(D) No estado líquido, as interacções entre as moléculas do etoxietano são mais fracas que entreas moléculas do etanol.

(E) Uma solução de glicose em etanol, à temperatura de 50 ºC, apresenta uma pressão de vaporsuperior a 200 mm Hg.

Pressão atmosférica normal = 1 atm = 760 mm Hg

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V.S.F.F.

142.V1/5

4. Três hidrocarbonetos X , Y e Z são isómeros de fórmula molecular C4H8. Sabe-se que:

• X e Y descoram a água de bromo, Br2(aq);• apenas o composto X apresenta isomeria geométrica;• o composto Z não descora a água de bromo nem apresenta grupos metilo.

Com base nestas informações, seleccione a afirmação que completa correctamente a fraseseguinte:

«Os compostos X, Y e Z podem ser, respectivamente, ...

(A) ... metilciclopropano, 1-buteno (ou but-1-eno) e 2-buteno (ou but-2-eno).»

(B) ... 1-buteno (ou but-1-eno), 2-buteno (ou but-2-eno) e ciclobutano.»

(C) ... 2-buteno (ou but-2-eno), 1-buteno (ou but-1-eno) e ciclobutano.»

(D) ... ciclobutano, 2-buteno (ou but-2-eno) e 1-buteno (ou but-1-eno).»

(E) ... 2-buteno (ou but-2-eno), metilciclopropano e 1-buteno (ou but-1-eno).»

5. Uma solução aquosa de iodo, I2(aq), pode ser titulada com uma solução aquosa de tiossulfato desódio, Na2S2O3(aq), de acordo com a equação da reacção completa

I2(aq) + 2 S2O32– (aq) → 2 I–(aq) + S4O6

2–(aq)

Relativamente a esta reacção de oxidação-redução, seleccione a afirmação correcta.

(A) Dos dois redutores que figuram na equação química, o mais forte é o ião S2O32–.

(B) A transformação do ião S2O32– no ião S4O6

2– é uma redução.

(C) O poder oxidante do ião S4O62– é superior ao do iodo, I2.

(D) O potencial normal de eléctrodo (ou potencial normal de redução), E º, do par I2 / I– é inferiorao do par S4O6

2– / S2O32–.

(E) Na transformação do iodo, I2, em ião iodeto, I–, o número de oxidação do iodo tem umavariação de –2.

142.V1/6

6. Num recipiente fechado de capacidade variável (figura 3), a temperatura constante, 2 mol dehidrogénio, H2(g), e 1 mol de oxigénio, O2(g), reagem, sob pressão constante (1 atm), formandoágua no estado líquido, H2O( ).

Fig. 3

Relativamente à reacção acima referida, seleccione a afirmação correcta.

(A) Na transformação química ocorrida houve realização de trabalho, W, do sistema sobre oexterior.

(B) O processo é endotérmico, ocorrendo uma diminuição de entropia, S, do meio exterior.

(C) A entropia, S, do sistema aumentou quando os dois gases, reagindo, originaram água no estadolíquido.

(D) A variação de entalpia, ∆H, é igual à variação da energia interna, ∆U, verificada durante atransformação.

(E) A soma das energias de ligação na molécula de água é superior à soma das energias deligação nas moléculas dos gases reagentes.

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V.S.F.F.

142.V1/7

II

1. A figura 4 representa o espectro fotoelectrónico completo da molécula de água e nele se evi-denciam cinco bandas a que correspondem cinco valores de energia de ionização, Ei, expressosem electrão-Volt, eV, por molécula, dependendo do nível de energia de onde é removido o electrão.

H2O(g) → H2O+(g) + electrão

Fig. 4

1.1. Calcule, com base no espectro fotoelectrónico, a frequência mínima da radiação capaz deionizar a molécula de água.

1.2. A ejecção de electrões do 3.º nível de energia, na molécula de água, pode ocorrer quando umaamostra de água gasosa é irradiada com fotões UV de comprimento de onda 60 nm.

Verifique que os electrões ejectados, nestas condições, têm uma energia cinética de3,5 × 10–19 J/electrão.

1.3. Verifique se ocorrerá ionização do hidrogénio, H(g), quando um electrão com a energiacinética de 3,5 × 10–19 J colidir com um átomo deste elemento, no segundo estado excitado.

1H 8O

h (constante de Planck) = 6,63 × 10– 34 J s

c (velocidade de propagação da luz no vazio) = 3,00 × 108 m s–1

1 eV = 1,60 × 10–19 J

(Energia para o electrão no átomo de H num nível de energia n) En = – J / átomo2,18 × 10–18——————–

n2

540 18,5632,18 14,85 12,67 Ei / eV

Apresente todos os cálculos que efectuar.

142.V1/8

2. Um composto Z, orgânico e não volátil, é constituído por 20,0% de carbono (C), 6,67% dehidrogénio (H), 26,67% de oxigénio (O) e 46,66 % de azoto (N).Para determinar a massa molar deste composto, por via crioscópica, dissolveram-se 12,0 g docomposto em 250 cm3 de água desionizada, obtendo-se uma solução que se verificou ter umatemperatura de congelação θc = –1,49 ºC.

2.1. Verifique que a massa molar do composto Z é 60,0 g mol–1.

2.2. Determine a fórmula molecular deste composto orgânico.

ρρ (H2O( )) = 1,0 g cm–3

θθc (temperatura de congelação da água) = 0 ºCKc(constante crioscópica molal da água) = 1,86 K mol–1 kgAr (H) = 1,0 Ar (C) = 12,0 Ar (N) = 14,0 Ar (O) = 16,0

3. Coloca-se uma amostra de óxido de mercúrio, HgO(s), num recipiente de capacidade 10,0 L, noqual se fez previamente o vácuo. Após aquecimento a 400 ºC, ocorre a decomposição parcial emmercúrio, Hg(g), e oxigénio, O2(g), de acordo com a equação química

2 HgO(s) →← 2 Hg(g) + O2(g)

O valor de Kp para a reacção é 1,7 × 10–2 (pressões medidas em atm), à temperatura de 400 ºC.

3.1. Verifique que a pressão parcial de O2(g), no vaso reactor, quando o equilíbrio foi atingido àtemperatura referida, é 0,16 atm.

3.2. Determine a massa mínima de HgO(s) que se deveria ter colocado inicialmente no vasoreactor, para se atingir o estado de equilíbrio à temperatura referida.

3.3. Indique se o rendimento do processo de decomposição do óxido de mercúrio aumenta,diminui ou não se altera, se:

3.3.1. aumentar a temperatura do sistema em equilíbrio, sem alteração do volume do vasoreaccional.

3.3.2. for introduzida no vaso, que contém a mistura reaccional em equilíbrio, uma pequenaquantidade de HgO(s), sem alteração da temperatura.

M (HgO) = 216,6 g mol–1

R (constante dos gases ideais) = 8,21 × 10–2 atm dm3 mol–1 K–1

–33 4,25×10 = 0,16

V.S.F.F.

142.V1/9

4. No recipiente esquematizado na figura 5 estão dissolvidos 1,0 × 10–4 mol de hidróxido de magnésio,Mg(OH)2, em 2,50 dm3 de água desionizada, à temperatura de 25 ºC. Considere o volume de solventeigual ao volume da solução.

Fig. 5

4.1. Justifique, através de cálculos, a seguinte afirmação verdadeira:

«A solução aquosa de hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, não está saturada».

4.2. Na solução acima referida, dissolveram-se completamente 4,0 g de MgC 2(s), verificando-sea formação de precipitado de Mg(OH)2(s).Nos cálculos que efectuar, despreze a variação de volume que se poderá ter verificado nasolução e a contribuição em iões hidróxido, OH–, provenientes da auto-ionização do solvente.

4.2.1. Verifique que, com a ocorrência de precipitação, a concentração em iões hidróxido, OH–,no estado de equilíbrio e à temperatura de 25 ºC, passou para aproximadamente2,7 × 10–5 mol dm–3.

4.2.2. Seleccione, de entre as alternativas seguintes, a que completa correctamente a frase:

«Após a ocorrência do precipitado de Mg(OH)2(s), à temperatura de 25 ºC, o valor dopH da solução...

(A) ... aumentou.»

(B) ... diminuiu.»

(C) ... manteve-se.»

4.3. Justifique a seguinte afirmação verdadeira:

«Quando a uma solução aquosa saturada de hidróxido de magnésio, em equilíbrio comMg(OH)2(s), se adicionam algumas gotas de HC (aq), verifica-se um aumento da solubilidadede Mg(OH)2(s).»

Ks(a 25 ºC)(Mg(OH)2) = 1,20 × 10–11

Kw(a 25 ºC) = 1,00 × 10–14

M (Mg(OH)2) = 58,3 g mol–1

M (MgC 2) = 95,3 g mol–1

–12 –43 3,00×10 = 1,44 × 10

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142.V1/10

III

Para executar uma experiência laboratorial, um grupo de alunos necessita de uma solução aquosa deácido nítrico, HNO3, de concentração 0,12 mol dm–3, mas apenas dispõem de uma solução comercialdesse ácido.O rótulo do frasco que contém ácido nítrico comercial está representado na figura 6.

Fig. 6

1. Seleccione a opção que completa correctamente a frase seguinte:

«O símbolo impresso no rótulo alerta para o perigo de a substância, contida no frasco, ser...

(A) ... explosiva.»

(B) ... inflamável.»

(C) ... corrosiva.»

2. Com base nas informações contidas no rótulo reproduzido na figura 6:

2.1. verifique que a solução do ácido nítrico comercial apresenta uma concentração aproximadade 15 mol dm–3.

2.2. determine o volume da solução comercial de ácido nítrico que os alunos deverão pipetar, parapreparar 250 cm3 da solução aquosa deste ácido com a concentração 0,12 mol dm–3.

3. Identifique os dois pares conjugados ácido/base (Brönsted-Lowry) presentes na solução aquosa deácido nítrico.

Ácido nítricoHNO3

M(HNO3) = 63,0 g mol–1

ρsolução = 1,40 kg dm–3

% m/m = 67%


V.S.F.F.

142.V1/11

4. A 100 cm3 da solução aquosa de HNO3, preparada em 2.2., a 25 ºC, foram adicionados 20 cm3 desolução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH, de concentração desconhecida, e em seguidaalgumas gotas do indicador azul de bromotimol (figura 7). A mistura, então homogeneizada,apresenta uma coloração amarela quando iluminada com luz natural.

Fig. 7

Relativamente à mistura:

100 cm3 HNO3(aq) (0,12 mol dm–3) + 20 cm3 NaOH(aq) (concentração desconhecida) + gotas de azul de bromotimol,

classifique como Verdadeira ou Falsa cada uma das seguintes afirmações.

(A) A mistura tem uma concentração em iões OH– inferior à concentração em iões H3O+.

(B) A mistura absorve preferencialmente radiação verde e vermelha quando iluminada com luznatural.

(C) O nitrato de sódio, NaNO3, obtido por evaporação da mistura, é um sal cuja solução aquosa,a 25 ºC, tem pH < 7.

(D) Na mistura, a concentração da forma ácida do indicador, HIn, é superior à concentração da suaforma básica, In–.

Kw (a 25 ºC) = 1,0 × 10–14

FIM

Cor Indicador (HIn)

Zona de viragem (pH) forma ácida forma alcalina

azul de bromotimol 6,0 – 7,6 amarelo azul

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142.V1/12

COTAÇÕES

I .......................................................... 60 pontos

1. ................................................................................................................... 10 pontos2. ................................................................................................................... 10 pontos3. ................................................................................................................... 10 pontos4. ................................................................................................................... 10 pontos5. ................................................................................................................... 10 pontos6. ................................................................................................................... 10 pontos

II .......................................................... 110 pontos

1. ................................................................................................................... 26 pontos1.1. ..................................................................................... 19 pontos1.2. ..................................................................................... 19 pontos1.3. ..................................................................................... 18 pontos

2. ................................................................................................................... 17 pontos2.1. ..................................................................................... 10 pontos2.2. ..................................................................................... 7 pontos


3.3.1. .......................................................... 5 pontos3.3.2. .......................................................... 5 pontos


4.2.1. ........................................................ 13 pontos4.2.2. .......................................................... 5 pontos

4.3. ..................................................................................... 9 pontos

III ......................................................... 30 pontos

1. ................................................................................................................... 3 pontos2. ................................................................................................................... 13 pontos

2.1. ..................................................................................... 8 pontos2.2. ..................................................................................... 5 pontos

3. ................................................................................................................... 4 pontos4. ................................................................................................................... 10 pontos

___________

TOTAL .................................................... 200 pontos

V.S.F.F.

142.V1/13

PROVA 142/13 Págs.



Duração da prova: 120 minutos 2.ª FASE2004 VERSÃO 2


V.S.F.F.

142.V2/1

VERSÃO 2

Na sua folha de respostas

indique claramente a versão (1 ou 2) da prova.

A ausência desta indicação

implicará a anulação de todo o GRUPO I.

A prova é constituída por três Grupos, I, II e III.

• O Grupo I inclui seis (6) itens de resposta fechada.

• O Grupo II inclui quatro (4) questões de resposta aberta, envolvendocálculos e/ou pedidos de justificação.

• O Grupo III inclui quatro (4) questões relativas a uma actividade experimental.

Nas respostas às questões da prova, serão aplicáveis as seguintespenalizações gerais:

• Será atribuída cotação nula (0 pontos) a qualquer resposta que:

– se apresente ilegível e não referenciada de forma a permitir a suaidentificação inequívoca;

– registe mais opções (escolha múltipla, associação e valor lógico) do queas que são solicitadas;

– se limite a apresentar o resultado final, mesmo que correcto, semexplicitar cálculos e/ou raciocínios, nos grupos da prova em que tal forsolicitado.

• Ocorrerá a penalização de um (1) ponto:

– nos itens em que ocorram erros consequentes de operaçõesmatemáticas;

– nos itens em que esteja omissa ou incorrecta a unidade associada aoresultado final.

142.V2/2

V.S.F.F.

142.V2/3

FORMULÁRIO

• Massa molar (M) .............................................. M =

m – massan – quantidade de matéria

• Número de partículas (N)................................. N = n NA

n – quantidade de matériaNA – constante de Avogadro

• Massa volúmica (ρ) .......................................... ρ =

m – massaV – volume

• Concentração de solução (c) .......................... c =

n – quantidade de matéria (soluto)V – volume de solução

• Frequência de uma radiaçãoelectromagnética (ν ) ........................................ ν =

c – velocidade de propagação no vazioλ – comprimento de onda

• Temperatura absoluta (termodinâmica) (T) ... T = θ + 273

θ – temperatura Celsius

c–—λ

n–—V

m–—V

m–—n

I

1. A figura 1 representa um excerto da Tabela Periódica em que as letras não correspondem asímbolos químicos.

Fig. 1

Sabendo que, na configuração electrónica de menor energia:

• o átomo R possui 6 electrões de valência;

• um dos electrões de valência do átomo X ocupa uma orbital cujos números quânticos, n e , têmos valores n = 3 e = 1;

seleccione a afirmação correcta.

(A) O raio atómico do elemento R é maior do que o raio do ião R2–.

(B) Os iões T3–, R2–, Q– e X2– são isoelectrónicos.

(C) O número atómico do elemento X é 18.

(D) A configuração electrónica de menor energia do átomo T é 1s2 2s2 2p5.

(E) Os electrões do átomo Q, no estado de menor energia, estão distribuídos por cinco orbitais.

2. Considere as moléculas de cianeto de hidrogénio, HCN, de isocianeto de hidrogénio, HNC, e oanião molecular, cianamida, [NCN]2–.

Relativamente a estas espécies moleculares, seleccione a afirmação correcta.

(A) A fórmula de estrutura de qualquer das três espécies moleculares apresenta 4 pareselectrónicos não ligantes.

(B) A ordem de ligação carbono-azoto diminui quando HCN origina o ião CN–.

(C) O anião [NCN]2– apresenta dois valores diferentes para o comprimento da ligação carbono-azoto.

(D) O ângulo de ligação em HCN, HNC e [NCN]2– é 180º.

(E) A energia de ligação carbono-azoto em HCN é inferior à energia de ligação carbono-azoto em[NCN]2–.

1H 6C 7N

��

•• Escreva na sua folha de prova a letra correspondente à alternativa queseleccionar como correcta para cada item.

•• Não apresente cálculos e/ou justificações.

142.V2/4

3. O gráfico da figura 2 traduz a variação da pressão de vapor, pvapor, com a temperatura, θ, para oscompostos em fase líquida: água, H2O, etanol, CH3CH2OH, e etoxietano, CH3CH2OCH2CH3.

Fig. 2

Com base no gráfico, seleccione a afirmação correcta.

(A) À pressão atmosférica normal, a temperatura de ebulição do etanol é inferior à temperatura deebulição do etoxietano.

(B) À pressão atmosférica normal, uma solução aquosa de um soluto não volátil apresenta umatemperatura de ebulição inferior a 100 ºC.

(C) No estado líquido, as interacções entre as moléculas do etoxietano são mais fracas que entreas moléculas do etanol.

(D) Em recipiente fechado, à temperatura de 40 ºC e à pressão atmosférica normal, qualquer dostrês compostos apresenta um equilíbrio dinâmico entre as fases líquida e gasosa.

(E) Uma solução de glicose em etanol, à temperatura de 50 ºC, apresenta uma pressão de vaporsuperior a 200 mm Hg.

Pressão atmosférica normal = 1 atm = 760 mm Hg

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142.V2/5

4. Três hidrocarbonetos X , Y e Z são isómeros de fórmula molecular C4H8. Sabe-se que:

• X e Y descoram a água de bromo, Br2(aq);• apenas o composto X apresenta isomeria geométrica;• o composto Z não descora a água de bromo nem apresenta grupos metilo.

Com base nestas informações, seleccione a afirmação que completa correctamente a fraseseguinte:

«Os compostos X, Y e Z podem ser, respectivamente, ...

(A) ... 2-buteno (ou but-2-eno), 1-buteno (ou but-1-eno) e ciclobutano.»

(B) ... 2-buteno (ou but-2-eno), metilciclopropano e 1-buteno (ou but-1-eno).»

(C) ... 1-buteno (ou but-1-eno), 2-buteno (ou but-2-eno) e ciclobutano.»

(D) ... ciclobutano, 2-buteno (ou but-2-eno) e 1-buteno (ou but-1-eno).»

(E) ... metilciclopropano, 1-buteno (ou but-1-eno) e 2-buteno (ou but-2-eno).»

5. Uma solução aquosa de iodo, I2(aq), pode ser titulada com uma solução aquosa de tiossulfato desódio, Na2S2O3(aq), de acordo com a equação da reacção completa

I2(aq) + 2 S2O32– (aq) → 2 I–(aq) + S4O6

2–(aq)

Relativamente a esta reacção de oxidação-redução, seleccione a afirmação correcta.

(A) A transformação do ião S2O32– no ião S4O6

2– é uma redução.

(B) O potencial normal de eléctrodo (ou potencial normal de redução), E º, do par I2 / I– é inferiorao do par S4O6

2– / S2O32–.

(C) Na transformação do iodo, I2, em ião iodeto, I–, o número de oxidação do iodo tem umavariação de –2.

(D) O poder oxidante do ião S4O62– é superior ao do iodo, I2.

(E) Dos dois redutores que figuram na equação química, o mais forte é o ião S2O32–.

142.V2/6

6. Num recipiente fechado de capacidade variável (figura 3), a temperatura constante, 2 mol dehidrogénio, H2(g), e 1 mol de oxigénio, O2(g), reagem, sob pressão constante (1 atm), formandoágua no estado líquido, H2O( ).

Fig. 3

Relativamente à reacção acima referida, seleccione a afirmação correcta.

(A) O processo é endotérmico, ocorrendo uma diminuição de entropia, S, do meio exterior.

(B) A soma das energias de ligação na molécula de água é superior à soma das energias deligação nas moléculas dos gases reagentes.

(C) A variação de entalpia, ∆H, é igual à variação da energia interna, ∆U, verificada durante atransformação.

(D) Na transformação química ocorrida houve realização de trabalho, W, do sistema sobre oexterior.

(E) A entropia, S, do sistema aumentou quando os dois gases, reagindo, originaram água no estadolíquido.

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V.S.F.F.

142.V2/7

II

1. A figura 4 representa o espectro fotoelectrónico completo da molécula de água e nele se evi-denciam cinco bandas a que correspondem cinco valores de energia de ionização, Ei, expressosem electrão-Volt, eV, por molécula, dependendo do nível de energia de onde é removido o electrão.

H2O(g) → H2O+(g) + electrão

Fig. 4

1.1. Calcule, com base no espectro fotoelectrónico, a frequência mínima da radiação capaz deionizar a molécula de água.

1.2. A ejecção de electrões do 3.º nível de energia, na molécula de água, pode ocorrer quando umaamostra de água gasosa é irradiada com fotões UV de comprimento de onda 60 nm.

Verifique que os electrões ejectados, nestas condições, têm uma energia cinética de3,5 × 10–19 J/electrão.

1.3. Verifique se ocorrerá ionização do hidrogénio, H(g), quando um electrão com a energiacinética de 3,5 × 10–19 J colidir com um átomo deste elemento, no segundo estado excitado.

1H 8O

h (constante de Planck) = 6,63 × 10– 34 J s

c (velocidade de propagação da luz no vazio) = 3,00 × 108 m s–1

1 eV = 1,60 × 10–19 J

(Energia para o electrão no átomo de H num nível de energia n) En = – J / átomo2,18 × 10–18——————–

n2

540 18,5632,18 14,85 12,67 Ei / eV


142.V2/8

2. Um composto Z, orgânico e não volátil, é constituído por 20,0% de carbono (C), 6,67% dehidrogénio (H), 26,67% de oxigénio (O) e 46,66 % de azoto (N).Para determinar a massa molar deste composto, por via crioscópica, dissolveram-se 12,0 g docomposto em 250 cm3 de água desionizada, obtendo-se uma solução que se verificou ter umatemperatura de congelação θc = –1,49 ºC.

2.1. Verifique que a massa molar do composto Z é 60,0 g mol–1.

2.2. Determine a fórmula molecular deste composto orgânico.

ρρ (H2O( )) = 1,0 g cm–3

θθc (temperatura de congelação da água) = 0 ºCKc(constante crioscópica molal da água) = 1,86 K mol–1 kgAr (H) = 1,0 Ar (C) = 12,0 Ar (N) = 14,0 Ar (O) = 16,0

3. Coloca-se uma amostra de óxido de mercúrio, HgO(s), num recipiente de capacidade 10,0 L, noqual se fez previamente o vácuo. Após aquecimento a 400 ºC, ocorre a decomposição parcial emmercúrio, Hg(g), e oxigénio, O2(g), de acordo com a equação química

2 HgO(s) →← 2 Hg(g) + O2(g)

O valor de Kp para a reacção é 1,7 × 10–2 (pressões medidas em atm), à temperatura de 400 ºC.

3.1. Verifique que a pressão parcial de O2(g), no vaso reactor, quando o equilíbrio foi atingido àtemperatura referida, é 0,16 atm.

3.2. Determine a massa mínima de HgO(s) que se deveria ter colocado inicialmente no vasoreactor, para se atingir o estado de equilíbrio à temperatura referida.

3.3. Indique se o rendimento do processo de decomposição do óxido de mercúrio aumenta,diminui ou não se altera, se:

3.3.1. aumentar a temperatura do sistema em equilíbrio, sem alteração do volume do vasoreaccional.

3.3.2. for introduzida no vaso, que contém a mistura reaccional em equilíbrio, uma pequenaquantidade de HgO(s), sem alteração da temperatura.

M (HgO) = 216,6 g mol–1

R (constante dos gases ideais) = 8,21 × 10–2 atm dm3 mol–1 K–1

–33 4,25×10 = 0,16

V.S.F.F.

142.V2/9

4. No recipiente esquematizado na figura 5 estão dissolvidos 1,0 × 10–4 mol de hidróxido de magnésio,Mg(OH)2, em 2,50 dm3 de água desionizada, à temperatura de 25 ºC. Considere o volume de solventeigual ao volume da solução.

Fig. 5

4.1. Justifique, através de cálculos, a seguinte afirmação verdadeira:

«A solução aquosa de hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, não está saturada».

4.2. Na solução acima referida, dissolveram-se completamente 4,0 g de MgC 2(s), verificando-sea formação de precipitado de Mg(OH)2(s).Nos cálculos que efectuar, despreze a variação de volume que se poderá ter verificado nasolução e a contribuição em iões hidróxido, OH–, provenientes da auto-ionização do solvente.

4.2.1. Verifique que, com a ocorrência de precipitação, a concentração em iões hidróxido, OH–,no estado de equilíbrio e à temperatura de 25 ºC, passou para aproximadamente2,7 × 10–5 mol dm–3.

4.2.2. Seleccione, de entre as alternativas seguintes, a que completa correctamente a frase:

«Após a ocorrência do precipitado de Mg(OH)2(s), à temperatura de 25 ºC, o valor dopH da solução...

(A) ... aumentou.»

(B) ... diminuiu.»

(C) ... manteve-se.»

4.3. Justifique a seguinte afirmação verdadeira:

«Quando a uma solução aquosa saturada de hidróxido de magnésio, em equilíbrio comMg(OH)2(s), se adicionam algumas gotas de HC (aq), verifica-se um aumento da solubilidadede Mg(OH)2(s).»

Ks(a 25 ºC)(Mg(OH)2) = 1,20 × 10–11

Kw(a 25 ºC) = 1,00 × 10–14

M (Mg(OH)2) = 58,3 g mol–1

M (MgC 2) = 95,3 g mol–1

–12 –43 3,00×10 = 1,44 × 10

��

142.V2/10

III

Para executar uma experiência laboratorial, um grupo de alunos necessita de uma solução aquosa deácido nítrico, HNO3, de concentração 0,12 mol dm–3, mas apenas dispõem de uma solução comercialdesse ácido.O rótulo do frasco que contém ácido nítrico comercial está representado na figura 6.

Fig. 6

1. Seleccione a opção que completa correctamente a frase seguinte:

«O símbolo impresso no rótulo alerta para o perigo de a substância, contida no frasco, ser...

(A) ... explosiva.»

(B) ... inflamável.»

(C) ... corrosiva.»

2. Com base nas informações contidas no rótulo reproduzido na figura 6:

2.1. verifique que a solução do ácido nítrico comercial apresenta uma concentração aproximadade 15 mol dm–3.

2.2. determine o volume da solução comercial de ácido nítrico que os alunos deverão pipetar, parapreparar 250 cm3 da solução aquosa deste ácido com a concentração 0,12 mol dm–3.

3. Identifique os dois pares conjugados ácido/base (Brönsted-Lowry) presentes na solução aquosa deácido nítrico.

Ácido nítricoHNO3

M(HNO3) = 63,0 g mol–1

ρsolução = 1,40 kg dm–3

% m/m = 67%


V.S.F.F.

142.V2/11

4. A 100 cm3 da solução aquosa de HNO3, preparada em 2.2., a 25 ºC, foram adicionados 20 cm3 desolução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH, de concentração desconhecida, e em seguidaalgumas gotas do indicador azul de bromotimol (figura 7). A mistura, então homogeneizada,apresenta uma coloração amarela quando iluminada com luz natural.

Fig. 7

Relativamente à mistura:

100 cm3 HNO3(aq) (0,12 mol dm–3) + 20 cm3 NaOH(aq) (concentração desconhecida) + gotas de azul de bromotimol,

classifique como Verdadeira ou Falsa cada uma das seguintes afirmações.

(A) A mistura tem uma concentração em iões OH– inferior à concentração em iões H3O+.

(B) A mistura absorve preferencialmente radiação verde e vermelha quando iluminada com luznatural.

(C) O nitrato de sódio, NaNO3, obtido por evaporação da mistura, é um sal cuja solução aquosa,a 25 ºC, tem pH < 7.

(D) Na mistura, a concentração da forma ácida do indicador, HIn, é superior à concentração da suaforma básica, In–.

Kw (a 25 ºC) = 1,0 × 10–14

FIM

Cor Indicador (HIn)

Zona de viragem (pH) forma ácida forma alcalina

azul de bromotimol 6,0 – 7,6 amarelo azul

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142.V2/12

COTAÇÕES

I .......................................................... 60 pontos

1. ................................................................................................................... 10 pontos2. ................................................................................................................... 10 pontos3. ................................................................................................................... 10 pontos4. ................................................................................................................... 10 pontos5. ................................................................................................................... 10 pontos6. ................................................................................................................... 10 pontos

II .......................................................... 110 pontos




3.3.1. .......................................................... 5 pontos3.3.2. .......................................................... 5 pontos


4.2.1. ........................................................ 13 pontos4.2.2. .......................................................... 5 pontos

4.3. ..................................................................................... 9 pontos

III ......................................................... 30 pontos

1. ................................................................................................................... 3 pontos2. ................................................................................................................... 13 pontos

2.1. ..................................................................................... 8 pontos2.2. ..................................................................................... 5 pontos

3. ................................................................................................................... 4 pontos4. ................................................................................................................... 10 pontos

___________

TOTAL .................................................... 200 pontos

V.S.F.F.

142.V2/13

PROVA 142/C/10 Págs.



Duração da prova: 120 minutos 2.ª FASE2004


V.S.F.F.

142/C/1

COTAÇÕES

I ........................................................................ 60 pontos1. ................................................................................................................................. 10 pontos2. ................................................................................................................................. 10 pontos3. ................................................................................................................................. 10 pontos4. ................................................................................................................................. 10 pontos5. ................................................................................................................................. 10 pontos6. ................................................................................................................................. 10 pontos

II ........................................................................ 110 pontos1. ................................................................................................................................. 26 pontos

1.1. ................................................................................................ 19 pontos1.2. ................................................................................................ 19 pontos1.3. ................................................................................................ 18 pontos

2. ................................................................................................................................. 17 pontos2.1. ................................................................................................ 10 pontos2.2. ................................................................................................ 7 pontos

3. ................................................................................................................................. 30 pontos3.1. ................................................................................................ 8 pontos3.2. ................................................................................................ 12 pontos3.3. ................................................................................................ 10 pontos

3.3.1. ................................................................... 5 pontos3.3.2. ................................................................... 5 pontos

4. ................................................................................................................................. 37 pontos4.1. ................................................................................................ 10 pontos4.2. ................................................................................................ 18 pontos

4.2.1. ................................................................. 13 pontos4.2.2. ................................................................... 5 pontos

4.3. ................................................................................................ 9 pontos

III ....................................................................... 30 pontos1. ................................................................................................................................. 3 pontos2. ................................................................................................................................. 13 pontos

2.1. ................................................................................................ 8 pontos2.2. ................................................................................................ 5 pontos

3. ................................................................................................................................. 4 pontos4. ................................................................................................................................. 10 pontos

___________TOTAL ........................................................... 200 pontos

CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO

Os critérios de classificação, quer gerais quer específicos, em nenhuma circunstância podem seralterados, nomeadamente quanto à subdivisão de cotações parcelares.

Critérios Gerais

i) Todas as respostas dadas pelo examinando deverão estar legíveis e devidamente referen-ciadas de forma a permitirem a sua identificação inequívoca. Caso contrário, será atribuída acotação de zero (0) pontos à(s) resposta(s) em causa.

ii) Se o examinando responder ao mesmo item mais do que uma vez, deverá ter eliminado, clarae inequivocamente, a(s) resposta(s) que considerou incorrecta(s). No caso de tal não teracontecido, será cotada a resposta que surge em primeiro lugar.

iii) A resolução apresentada para cada item deve ser interpretada como um dos cenáriospossíveis de resposta. Deverá ser atribuída cotação equivalente se, em alternativa, forapresentada outra resolução igualmente correcta.

iv) As cotações parcelares evidenciadas nos critérios específicos só deverão ser tomadas emconsideração quando a resolução não estiver totalmente correcta.

v) Nos itens de escolha múltipla, se o examinando registar mais do que uma opção, seráatribuída a cotação de zero (0) pontos a esse item.

vi) Nos itens de associação e nos itens de valor lógico (Verdadeiro/Falso), as respostas serãocotadas de acordo com os critérios específicos definidos para cada um destes itens.

vii) Se, num item pertencente a um grupo da prova que contenha a instrução inicial «Apresentetodos os cálculos que efectuar», o examinando apresentar apenas o resultado final, mesmo quecorrecto, sem explicitar quaisquer cálculos e/ou raciocínios, terá a cotação de zero (0) pontos.

viii) A omissão de unidades, ou a indicação de unidades incorrectas, no resultado final de um itemque envolva a determinação do valor de uma grandeza terá a penalização de um (1) ponto.

ix) Na escrita de qualquer equação química, quando esta tenha sido solicitada, será atribuídaa cotação de zero (0) pontos se alguma das espécies químicas intervenientes estiverincorrectamente escrita, se estiver incorrecta em função da reacção química em causa ou sea equação não estiver estequiométrica e electricamente acertada.

x) Se a resolução de um item apresentar erro(s) no(s) resultado(s) das operações matemáticas,terá a penalização de um (1) ponto.

xi) Se a resolução de um item que envolva cálculos apresentar erro exclusivamente imputável àresolução numérica ocorrida no item anterior, não será objecto de penalização.

xii) Se, na resolução de um item, o examinando evidenciar imprecisões ou incorrecções naterminologia científica, a penalização a atribuir constará dos respectivos critérios específicos.

142/C/2

Critérios Específicos

I

VERSÃO 1 VERSÃO 2

1. (D) .........................(E)..................................................................................................... 10 pontos

2. (B) .........................(D)..................................................................................................... 10 pontos

3. (D) .........................(C)..................................................................................................... 10 pontos

4. (C) .........................(A)..................................................................................................... 10 pontos

5. (A) .........................(E)..................................................................................................... 10 pontos

6. (E) .........................(B)..................................................................................................... 10 pontos

• Se o examinando, na resposta a qualquer destes itens, apresentar mais do que uma opção, a cotação aatribuir ao item será 0 pontos.

II

1. ......................................................................................................................................... 26 pontos

1.1. Calcula ννmin = 3,06 × 1015 Hz .............................................................. 9 pontosIdentifica o valor de Ei ....................................................... 4 pontos

Ei = 12,67 eV ou 2,03 × 10–18JIdentifica a expressão E = hν ........................................... 2 pontosCalcula o valor de ν ........................................................... 3 pontos

ν = = 3,06 × 1015 Hz

• Se o examinando não identificar o valor correcto de Ei, obtendo um valorde ν coerente com o valor de Ei usado, penalizar a resposta em 4 pontos.

• Se o examinando, no cálculo de ν , não tiver em conta a coerência deunidades, penalizar a resposta em 2 pontos.

1.2. Verifica o valor Ecinética = 3,5 × 10–19J................................................ 9 pontosCalcula a energia do fotão UV ........................................... 3 pontos

E = h ou E = h ν e ν = ........... 2 pontos

Efotão = 3,32 × 10–18 J .................................. 1 pontos

Identifica o valor de E3.º nível .............................................. 2 pontosE3.º nível = 18,56 eV ou 2,97 × 10–18 J

Confirma o valor da energia cinética dos fotoelectrões .... 4 pontosEfotão = Eionização + Ecinética ............................ 2 pontosEcinética = 3,5 × 10–19 J ................................. 2 pontos

• Se o examinando não verificar o valor de Ecinética:– por identificar incorrectamente En=3, penalizar a resposta em 4 pontos.– por revelar incoerência de unidades, penalizar a resposta em 4 pontos.

A transportar ............................................................. 86 pontos

c—–

λc

—–λ

2,03 × 10–18—–————6,63 × 10–34

V.S.F.F.

142/C/3

Transporte ............................................................ 86 pontos

1.3. Verifica se ocorre a ionização do H*................................................. 8 pontos

Calcula a energia, En =3 ..................................................... 3 pontosEn =3 = –2,42 × 10–19 J

Calcula Eion. (H*) ............................................................... 2 pontosEion. = –En =3 = 2,42 × 10–19 J

Compara os valores das energias e conclui ..................... 3 pontosEion. do átomo H* < Ecin. dos electrões do feixe ⇒ ionização do H*(g)

• Se o examinando associar um valor negativo a Eion., penalizar a respostaem 5 pontos.

• Se o examinando obtiver um valor diferente para Eion., em consequência deuma incorrecta identificação do nível de energia (En =3), mas se revelarcoerência na conclusão apresentada, não penalizar a etapa final.

2. ......................................................................................................................................... 17 pontos

2.1. Verifica o valor Msoluto orgânico = 60,0 g mol–1 .................................... 10 pontos

Calcula o abaixamento crioscópico, ∆Tc ........................... 1 pontos∆Tc = 1,49 K (ou 1,49 ºC)

Calcula a concentração molal da solução ........................ 3 pontos∆Tc = Kc m ................................................... 2 pontos

m = = 0,801 mol kg–1 ....................... 1 pontos

Determina a quantidade, nsoluto orgânico, na solução.............. 5 pontosm = ρ V ⇔ msolvente = 250 g (ou 0,250 kg).. 2 pontos

m = ............................................. 2 pontos

nsoluto = 0,801 × 0,250 = 0,200 mol ............. 1 pontos

Determina a massa molar do composto orgânico ............ 1 pontos

M = ⇔ M = = 60,0 g mol–1

• Se o examinando não confirmar o valor da massa molar do soluto pornão ter efectuado a conversão do volume de solvente na respectivamassa em kg, penalizar a resposta em 3 pontos.

• Se o examinando considerar um valor negativo para o abaixamentocrioscópico e fizer uso desse valor negativo em cálculos subsequentes,penalizar a resposta em 3 pontos.

A transportar ........................................................... 103 pontos

12,0——–0,200

m—–n

nsoluto——–—–msolvente

1,49——–1,86

142/C/4

Transporte ........................................................... 103 pontos

2.2. Determina a fórmula molecular: CH4N2O ......................................... 7 pontosReferencia n(elemento) a uma massa m do composto Z ..... 4 pontos

Por exemplo a 100 g do composto:C H N O

Calcula a relação molar .................................................... 1 pontosC1,67 H6,67 N3,33 O1,67 ⇒ CH4N2O

Determina a fórmula molecular do composto Z................. 2 pontosM (Z) = 60 g mol–1 ⇒ CH4N2O ou CO(NH2)2

3. ......................................................................................................................................... 30 pontos

3.1. Verifica que p(O2)e = 0,16 atm............................................................ 8 pontosRelaciona p(Hg)e com p(O2)e ............................................ 3 pontos

p(Hg)e = 2 p(O2)e

Confirma, por cálculo, p(O2)e ............................................ 5 pontosKp = p2(Hg) p(O2) ........................................ 3 pontosKp = (2p(O2))

2 p(O2)

⇓

p(O2)e = = 0,16 atm ........................... 2 pontos

• Se o examinando relacionar correctamente p(Hg)e com p(O2)e, mas nãoconfirmar o valor de p(O2) por uso de uma expressão incorrecta de Kp,penalizar a resposta em 5 pontos.

• Se o examinando evidenciar correctamente a expressão de Kp, mas nãoconfirmar o valor de p(O2) por relacionar incorrectamente p(Hg) com p(O2),penalizar igualmente a resposta em 5 pontos.

3.2. Determina m (HgO(s))mínima = 13 g .................................................... 12 pontosDetermina n(O2)eq ............................................................. 6 pontos

pV = nRT .................................................... 3 pontos

n (O2) = = 0,029 mol .............. 3 pontos

Determina n (HgO)consumido ................................................ 4 pontosn (HgO)cons. = n (Hg)form. = 2 n (O2)form. ......... 3 pontosn (HgO)cons. = 0,029 × 2 = 0,058 mol .......... 1 pontos

Calcula m (HgO) consumida na reacção .......................... 2 pontosm (HgO) = n M ⇔ m (HgO) = 0,058 × 216,6 gm (HgO) = n M ⇔ m (HgO) = 12,56 g ≈ 13 g

• Se o examinando, ao usar a equação dos gases ideais, não obtiver ovalor correcto de n(O2)eq, por não ter efectuado a conversão da tempe-ratura a Kelvin, penalizar esta etapa parcelar da resposta em 3 pontos.


0,16 × 10,0——–———0,0821 × 673

p3

4K

26,67—–—16,0

46,66—–—14,0

6,67—–—

1,020,0

—–—12,0

V.S.F.F.

142/C/5


3.3. Indica como o rendimento do processo é afectado ...................... 10 pontos

3.3.1. aumenta ................................................................. 5 pontos

3.3.2. não se altera .......................................................... 5 pontos

4. ......................................................................................................................................... 37 pontos

4.1. Justifica que a solução não está saturada ...................................... 10 pontos

Calcula a concentração, c, do soluto na solução............... 1 pontos

c = ⇔ c = = 4,0 × 10–5 mol dm–3

Calcula a solubilidade, s, do Mg(OH)2 a 25 ºC ................. 6 pontosKs = [Mg2+]e [OH–]2e ...................................... 3 pontos

s = [Mg2+]e =

⇓

s = mol dm–3 ................... 3 pontos

Relaciona o valor de c com o valor de s e conclui ........... 3 pontosc < s ⇒ a solução original não está saturada

ou

Calcula a concentração, c, do soluto na solução............... 1 pontos

c = ⇔ c = = 4,0 × 10–5 mol dm–3

Calcula [OH–] e [Mg2+] na solução .................................... 2 pontos[Mg2+] = 4,0 × 10–5 mol dm–3 ...................... 1 pontos[OH–] = 8,0 × 10–5 mol dm–3 ....................... 1 pontos

Calcula o valor de Qs ........................................................ 4 pontosQs = [Mg2+] [OH–]2 ...................................... 3 pontosQs = 4,0 × 10–5 × (8,0 × 10–5)2 = 2,56 × 10–13 1 pontos

Compara o valor de Qs com Ks e conclui........................... 3 pontosQs < Ks ⇒ a solução original não está saturada

• Se o examinando, independentemente do uso de relações incorrectase cálculos subsequentes, justificar coerentemente, com base nos valoresde c e s calculados, a não saturação da solução, atribuir no mínimo os3 pontos referentes à etapa conclusiva.


1,0 × 10–4—––———

2,50n—–V

–4s3 = 1,44 × 104

K

[OH–]e—––—2

1,0 × 10–4—––———

2,5n—–V

142/C/6


4.2. .............................................................................................................. 18 pontos

4.2.1. Verifica que [OH–]e ¶ 2,7×10–5 mol dm–3 ............ 13 pontos

Calcula n(Mg2+)MgC 2 ................................ 3 pontos

n = ⇔ n(MgC 2) = mol

n(MgC 2) = 4,2 × 10–2 mol..........1 pontosn(Mg2+) = 4,2 × 10–2 mol ........ 2 pontos

Calcula [Mg2+]e ........................................ 5 pontos

n(Mg2+)e = n(Mg2+)MgC 2 + n(Mg2+)Mg(OH)2

n(Mg2+)e ¶ n(Mg2+)MgC 2 ........ 3 pontos(aproximação com erro inferior a 5%)

[Mg2+]e = mol dm–3

[Mg2+]e = 1,68 × 10–2 mol dm–3 .. 2 pontos

Calcula [OH–]e na solução saturada ........ 5 pontosKs = [Mg2+]e [OH–]2e .............. 3 pontos[OH–]e = 2,67 × 10–5 mol dm–3

[OH–]e ¶ 2,7×10–5 mol dm–3.. 2 pontos

• Se o examinando verificar o valor de [OH–]e, mas não justificara aproximação n(Mg2+)e ≈ n(Mg2+)MgC 2 que eventualmentetenha feito, não penalizar a resposta.

4.2.2. Opção (B) ............................................................... 5 pontos

4.3. Justifica a afirmação verdadeira ....................................................... 9 pontos

Refere: o decréscimo de [OH–] por reacção do ião OH– com oião H3O

+ proveniente do ácido adicionado; ................... 5 pontos

a alteração do equilíbrio de solubilidade, no sentidoda solubilização do Mg(OH)2(s), como consequênciado decréscimo de [OH–]. ............................................... 4 pontos

• Se o examinando, não referir a razão do decréscimo de [OH–], penalizara resposta em 2 pontos.

• Se o examinando, não relacionar a segunda parte da justificação com aprimeira parte, penalizar a resposta em 2 pontos.


4,2 × 10–2——––—

2,5

4,0—–—95,3

m—–M

V.S.F.F.

142/C/7


III

1. Opção (C) ......................................................................................................................... 3 pontos

2. ......................................................................................................................................... 13 pontos

2.1. Verifica que c(HNO3) ≈≈ 15 mol dm–3 .................................................... 8 pontos

Relaciona a massa de soluto com a massa de solução ... 2 pontos(67 g de soluto/100g de solução)

Calcula a quantidade química, n, de ácido ....................... 1 pontos

n = ⇔ n = mol ⇔ n = 1,06 mol (HNO3)

Calcula o volume de 100 g de solução.............................. 3 pontos

ρ = 1,40 kg dm–3 = 1,40 g cm–3 ..................... 2 pontos

V = ⇔ V = 71,4 cm3 ou 71,4 × 10–3 dm3..... 1 pontos

Calcula a concentração da solução ................................... 2 pontos

c = ⇔ c = mol dm–3 ⇔ c ≈ 15 mol dm–3

ou

Calcula a massa de 1 dm3 de solução ............................... 2 pontos

m = ρ V ⇔ m = 1,4 kg (ou 1400 g)

Calcula m (soluto) presente em 1 dm3 de solução .............. 3 pontos

% m/m = 67% ⇔ m (soluto) = 1400 × 0,67 = 938 g

Calcula n(soluto) em 1 dm3 de solução ................................ 2 pontos

n = ⇔ n = mol ≈ 15 mol

Expressa a concentração em mol dm–3 ............................. 1 pontos

c = ⇔ c = = 15 mol dm–3

• Se o examinando não confirmar o valor de c, por revelar apenas incoe-rência de unidades, penalizar a resposta em 3 pontos.


15——1,0

n—V

938—–—63,0

m—M

1,06—————71,4 × 10–3

n—V

m—ρ

67,0——63,0

m—M

142/C/8


2.2. Determina o valor V = 2,0 × 10–3 dm3 ............................................... 5 pontos

Calcula n(soluto) na solução a preparar ............................ 2 pontos

n = c V ⇔ n = 0,12 × 0,250 moln = c V ⇔ n = 3,0 × 10–2 mol

Calcula o volume da solução concentrada a pipetar ......... 3 pontos

c = ⇔ V = dm3

Vsol.conc. = 2,0 × 10–3 dm3 (ou 2,0 cm3)

ou

Identifica a relação csol.conc.Vsol.conc. = csol. dil.Vsol.dil................. 3 pontos

Calcula o valor Vsol.conc. ......................................................... 2 pontosVsol.conc. = 2,0 × 10–3 dm3 (ou 2,0 cm3)

• Se o examinando obtiver um valor incorrecto de V, por revelar incoe-rência de unidades, penalizar a resposta em 2 pontos.

3. Identifica os dois pares conjugados ácido/base ....................................................... 4 pontosHNO3/NO3

– .................................................................................................... 2 pontosH3O

+/H2O ...................................................................................................... 2 pontosou

HNO3 + H2O → H3O+ + NO3

– ........................................................... 4 pontosácido 1 base 2 ácido 2 base 1

• Se o examinando apresentar a resposta de acordo com a primeira opção enão dispuser os pares pela ordem ácido/base, penalizar em 1 ponto cada pardessa forma assinalado.

4. (A) e (D) – Verdadeiras; (B) e (C) – Falsas .................................................................. 10 pontos4 afirmações correctas .......................................................................................................... 10 pontos

3 afirmações correctas .......................................................................................................... 6 pontos

2 afirmações correctas .......................................................................................................... 3 pontos

1 afirmação correcta .............................................................................................................. 1 pontos

_____________

TOTAL ............................................. 200 pontos

3,0 × 10–2—————

15n—V

V.S.F.F.

142/C/9

EXAM

ES N

AC

ION

AIS

DO

EN

SIN

O S

ECU

ND

ÁR

IO, 2

004

– 2.

ª Fas

e G

REL

HA

DE

CLA

SSIF

ICAÇ

ÃO –

QU

ÍMIC

A (C

ód. 1

42)

G

rupo

I G

rupo

II

Gru

po II

I

1.

2.

3.

4.

5.

6.

1.1.

1.

2.

1.3.

2.

1.

2.2.

3.

1.

3.2.

3.

3.1.

3.

3.2.

4.

1.

4.2.

1.

4.2.

2.

4.3.

1.

2.

1.

2.2.

3.

4.

C

ódig

o C

onfid

enci

al

da E

scol

a

Núm

ero

Con

venc

iona

l da

Pro

va

(10)

(1

0)

(10)

(1

0)

(10)

(1

0)

T I

(60)

(9

) (9

) (8

) (1

0)

(7)

(8)

(12)

(5

) (5

) (1

0)

(13)

(5

) (9

)

T II

(110

) (3

) (8

) (5

) (4

) (1

0)

T III

(3

0)

TOTA

L da

PR

OVA

(200

)

Dat

a __

__/_

___/

____

O

Pro

fess

or C

lass

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dor _

____

____

____

____

____

____

____

____

____

____

exame nacional do ensino...

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