← Voltar para a lista de provas Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2020 — 1ª Fase (Física, Português, Inglês, Matemática e Química) 70 questões nesta prova · página 4 de 4 · 67 com gabarito Gabarito disponível Neutralização de base forte por HCl com excesso de OH⁻ muito diluído, em que a autoionização da água precisa ser considerada. n(HCl) = 0,020 L × 1,5·10⁻⁴ = 3,0·10⁻⁶ mol, contra 3,01·10⁻⁶ mol de XOH. Sobra cerca de 1·10⁻⁸ mol de OH⁻ em 0,50 L, ou seja, cerca de 2·10⁻⁸ mol/L. Como esse valor é próximo de 10⁻⁷, não se pode ignorar a água, e vale [OH⁻] − [H₃O⁺] ≈ 2·10⁻⁸ com [H₃O⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴. O resultado fica na faixa de 10⁻⁷ mol/L, ligeiramente abaixo, e o gabarito oficial (B) é o valor adotado pela banca. Minha conta direta deu cerca de 9·10⁻⁸, mais próximo de B do que das demais alternativas, mas não reproduzi exatamente 8,3·10⁻⁸. A) 1,0·10⁻⁸ ignora a autoionização da água e é incompatível com uma solução quase neutra. C) 1,0·10⁻⁷ corresponde à água pura, mas ainda há leve excesso de base. D) e E) estão acima de 10⁻⁷, o que indicaria solução ácida, e não há excesso de ácido. Referência: Equilíbrio iônico da água, Kw = 1,0·10⁻¹⁴ a 298 K; titulação forte-forte. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Gás ideal: massas iniciais de NO₂ e CO. n = PV/RT = 32,8 · 200 / (0,0821 · 400) ≈ 200 mol. Como P(CO) = 3·P(NO₂), há 50 mol de NO₂ e 150 mol de CO. As massas são 50 · 46 = 2300 g = 2,3 kg de NO₂ e 150 · 28 = 4200 g = 4,2 kg de CO. A, B e C trazem massa de NO₂ de 1,5 kg, que corresponde a cerca de 32,6 mol e não bate com o total. E) A massa de CO de 6,6 kg também não é compatível com 150 mol. Referência: Equação de Clapeyron e pressão parcial. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Afirmações sobre polímeros e reações de condensação. Todas as afirmações estão corretas. (1) Glicose é um álcool-aldeído e seus polímeros são amido e celulose. (2) A estrutura primária é a sequência de aminoácidos. (3) Cadeias longas elevam a viscosidade. (4) Álcool + ácido carboxílico forma éster. (5) Amina + ácido carboxílico forma amida. A soma é 1+2+3+4+5 = 15. A, B, C e D omitem uma ou mais afirmações verdadeiras e, por isso, somam menos que 15. Referência: Química orgânica – polímeros, ésteres e amidas. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Caráter ácido-base de sais em solução aquosa. Na₂S vem de ácido fraco, então sofre hidrólise do S²⁻ e o meio é básico. NaCH₃CO₂ vem de ácido fraco (acético), então o meio é básico. NaHSO₄ tem o HSO₄⁻ como ácido forte (Ka ≈ 10⁻²), então o meio é ácido. Na₂HPO₄ é básico, pois a hidrólise do HPO₄²⁻ predomina sobre sua ionização. A, B, C e E erram ao menos um item. Em geral, classificam o acetato como neutro ou o NaHSO₄ como básico ou neutro, ou o Na₂HPO₄ como ácido ou neutro. Referência: Hidrólise salina. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Razão mássica combustível/O₂ na combustão completa. CH₄ + 2 O₂: 16/64 = 0,25. C₂H₆O + 3 O₂: 46/96 ≈ 0,48. C₁₂H₂₆ + 18,5 O₂: 170/592 ≈ 0,29. B, C, D e E trazem ao menos um valor errado (0,50 para o metano, 0,96 para o etanol ou 0,57 para o querosene). Esses valores vêm de erros no balanceamento ou do uso de O em vez de O₂. Referência: Estequiometria – combustão. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Características de líquidos iônicos. Líquidos iônicos são sais com íons grandes e assimétricos, que dificultam o empacotamento cristalino e baixam o ponto de fusão. Por isso, sais com cátions ou ânions relativamente grandes tendem a se comportar como líquidos iônicos. A) O NaCl funde a cerca de 801 °C, acima do limite de 100 °C. B) O ácido acético é molecular, e não iônico. C) A condutividade é bem maior que a da água. D) A pressão de vapor é desprezível, muito menor que a dos solventes voláteis. Referência: Ligações iônicas e propriedades de sais. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Classificação de reações orgânicas quanto ao NOx. I) Álcool → aldeído é oxidação. II) CH₃Br → CH₃OH é substituição (outra). III) Alcino → alceno é redução. IV) Aldeído com Ag⁺ (Tollens) é oxidado a ácido. V) CH₄ → CH₃Br é halogenação, na qual o carbono se oxida. A sequência é oxidação, outra, redução, oxidação, oxidação. A, B, D e E erram ao menos um item. Por exemplo, II não é redução nem oxidação, III não é oxidação e V não é "outra". Referência: Química orgânica – oxirredução. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Combustão de alcano com razão ar/combustível 59,5. Para CₙH₂ₙ₊₂ são necessários (3n+1)/2 mol de O₂. Então (3n+1)/2 = 59,5 × 0,21 ≈ 12,5, o que dá n = 8 (octano). A reação é C₈H₁₈ + 12,5 O₂ + 47 N₂ → 8 CO₂ + 9 H₂O + 47 N₂ (o N₂ vem de 12,5 × 79/21 = 47). A soma dos coeficientes é 1 + 12,5 + 47 + 8 + 9 + 47 = 124,5. A) 30,5 ignora o N₂. As demais somas não correspondem à equação balanceada com N₂ nos dois lados. Referência: Estequiometria da combustão. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Lei de Henry e pH da água em equilíbrio com o CO₂ do ar. A pressão parcial do CO₂ é 4·10⁻⁴ atm, então [CO₂] = 2,5·10⁻² · 4·10⁻⁴ = 10⁻⁵ mol/L. Com [H⁺]² = Ka·[CO₂] = 10⁻⁶·⁴ · 10⁻⁵ = 10⁻¹¹·⁴, obtém-se [H⁺] = 10⁻⁵·⁷ e pH = 5,7. A, C, D e E erram a concentração de CO₂ (10⁻² ou 10⁻⁷) ou o pH (6,4), que seria o pKa e não o pH da solução. Referência: Equilíbrio químico – lei de Henry e ionização do H₂CO₃. Resolução comentada do VaiConcursos. Gabarito disponível Reações de prata: AgCl, Ag₂O e Ag. Em I, Ag⁺ + Cl⁻ forma o precipitado branco de AgCl. Em II, AgCl com NaOH forma AgOH, que é instável e se desidrata a Ag₂O, sólido marrom escuro. Em III, a glicose (redutora, como no espelho de prata) reduz Ag₂O a Ag metálica. B) Em I o sólido formado é AgCl, e não Ag. C) AgOH é instável e AgO não se forma nesse processo. D e E) Não há formação de carbeto (Ag₂C₂) com glicose, e AgO não é o sólido de II. Referência: Química inorgânica – compostos de prata. Resolução comentada do VaiConcursos.ITA — Vestibular 2020 — 1ª Fase — Física, Português, Inglês, Matemática e Química
Resolução comentada
Análise das alternativas
Constantes
Constante de Avogadro (N_A) = 6,02 x 10²³ mol⁻¹
Constante de Faraday (F) = 9,65 x 10⁴ C mol⁻¹ = 9,65 x 10⁴ A s mol⁻¹ = 9,65 x 10⁴ J V⁻¹ mol⁻¹
Volume molar de gás ideal = 22,4 L (CNTP)
Carga elementar = 1,60 x 10⁻¹⁹ C
Constante dos gases (R) = 8,21 x 10⁻² atm L K⁻¹ mol⁻¹ = 8,31 J K⁻¹ mol⁻¹ = 1,98 cal K⁻¹ mol⁻¹
Constante gravitacional (g) = 9,81 m s⁻²
Constante de Planck (h) = 6,63 x 10⁻³⁴ m² kg s⁻¹
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 x 10⁸ m s⁻¹
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 x 10⁵ N m⁻² = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N m = 1 kg m² s⁻² = 6,24 x 10¹⁸ eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0° C e 760 mmHg
Condições ambientes: 25° C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol L⁻¹ (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias.
u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie química X em mol L⁻¹
ln X = 2,3 log X
Massas Molares (Elemento Químico — Número Atômico — Massa Molar em g mol⁻¹)
H — 1 — 1,01
C — 6 — 12,01
N — 7 — 14,01
O — 8 — 16,00
Na — 11 — 23,00
P — 15 — 30,97
S — 16 — 32,06
Cl — 17 — 35,45
K — 19 — 39,10
Cu — 29 — 63,55
Br — 35 — 79,90
Ag — 47 — 107,87
I — 53 — 126,90
Um reator com 200 L de capacidade, possui uma mistura de dióxido de nitrogênio e monóxido de carbono a 400 K, cujo comportamento pode ser considerado ideal. Os gases reagem entre si para formar dióxido de carbono e monóxido de nitrogênio. A pressão total no reator é igual a 32,8 atm e, no início da reação, a pressão parcial do monóxido de carbono é três vezes maior que a do dióxido de nitrogênio. As massas iniciais de dióxido de nitrogênio e de monóxido de carbono são, respectivamente,Resolução comentada
Análise das alternativas
(1) A glicose é um álcool-aldeído que polimeriza para formar o amido e a celulose.
(2) A estrutura primária de um polipeptídeo é a sequência de resíduos de aminoácidos.
(3) Os polímeros formados por cadeias longas tendem a ter alta viscosidade.
(4) Os álcoois condensam com ácidos carboxílicos para formar ésteres.
(5) As amidas resultam da condensação de aminas e ácidos carboxílicos.
A soma dos números associados às afirmativas CORRETAS é igual a:Resolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
Constantes
Constante de Avogadro (N_A) = 6,02 x 10²³ mol⁻¹
Constante de Faraday (F) = 9,65 x 10⁴ C mol⁻¹ = 9,65 x 10⁴ A s mol⁻¹ = 9,65 x 10⁴ J V⁻¹ mol⁻¹
Volume molar de gás ideal = 22,4 L (CNTP)
Carga elementar = 1,60 x 10⁻¹⁹ C
Constante dos gases (R) = 8,21 x 10⁻² atm L K⁻¹ mol⁻¹ = 8,31 J K⁻¹ mol⁻¹ = 1,98 cal K⁻¹ mol⁻¹
Constante gravitacional (g) = 9,81 m s⁻²
Constante de Planck (h) = 6,63 x 10⁻³⁴ m² kg s⁻¹
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 x 10⁸ m s⁻¹
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 x 10⁵ N m⁻² = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N m = 1 kg m² s⁻² = 6,24 x 10¹⁸ eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0° C e 760 mmHg
Condições ambientes: 25° C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol L⁻¹ (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias.
u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie química X em mol L⁻¹
ln X = 2,3 log X
Massas Molares (Elemento Químico — Número Atômico — Massa Molar em g mol⁻¹)
H — 1 — 1,01
C — 6 — 12,01
N — 7 — 14,01
O — 8 — 16,00
Na — 11 — 23,00
P — 15 — 30,97
S — 16 — 32,06
Cl — 17 — 35,45
K — 19 — 39,10
Cu — 29 — 63,55
Br — 35 — 79,90
Ag — 47 — 107,87
I — 53 — 126,90
Turbinas a gás podem operar com diversos tipos de combustível. Alguns dos mais comuns são metano, etanol e querosene (C₁₂H₂₆). Considerando combustão completa, a razão mássica de mistura entre cada um desses combustíveis e o oxigênio é, respectivamente,Resolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
I. Conversão de propanol em propanal;
II. Conversão de bromometano em metanol;
III. Conversão de etino em eteno;
IV. Reação de propanal em presença de íons prata;
V. Conversão de metano em bromometano.
As reações envolvidas em cada uma das transformações de I a V podem ser classificadas como de oxidação, redução, ou outra. Assinale a opção que contém corretamente o tipo de reação envolvida, do ponto de vista da molécula orgânica, em cada uma das transformações de I a V, respectivamente.Resolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
Resolução comentada
Análise das alternativas
I. A uma solução de nitrato de prata é adicionada uma solução de cloreto de sódio, com a formação de um precipitado.
II. O precipitado obtido em (I) é filtrado e misturado a hidróxido de sódio sólido, com um pouco de água. A mistura é aquecida, produzindo um sólido marrom escuro.
III. O sólido preparado em (II) é aquecido junto a uma solução concentrada de glicose, formando um sólido cinzento.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente os sólidos produzidos em I, II e III, respectivamente.Resolução comentada
Análise das alternativas
Em um experimento realizado a 298 K foram adicionados 20,0 mL de HCl 1,5.10⁻⁴ mol L⁻¹ a 0,48 L de uma solução de limpeza contendo 3,01.10⁻⁶ mol de uma base forte hipotética XOH. O valor da concentração de H₃O⁺, em mol L⊠1, na solução resultante é igual a
Texto-base:
Polímeros são moléculas muito grandes constituídas por milhares de átomos. Tais macromoléculas são classificadas em duas categorias: naturais e sintéticas. Os naturais têm como exemplos as proteínas, ácidos nucleicos e borrachas, enquanto os sintéticos são compostos orgânicos tais como a polihexametilenoadipamida (Nylon) e o poli(metacrilato de metila). Nesse contexto, considere as seguintes afirmações:
Quando dissolvidos em água para formar soluções com concentração 0,1 mol L⁻¹, os sais Na₂S, NaCH₃CO₂, NaHSO₄ e Na₂HPO₄ deixam o meio respectivamente
Texto-base:
Líquidos iônicos, ou sais que fundem à temperatura ambiente, são compostos iônicos que apresentam temperatura de fusão abaixo de 100 °C e que consistem de íons e pares iônicos não dissociados. Com base nessa definição, assinale a opção CORRETA sobre líquidos iônicos.
Considere as seguintes transformações:
Considerando que o ar é composto aproximadamente de 21% de O₂ e 79% de N₂ em volume, tem-se que a razão molar ar/combustível da combustão completa de um determinado alcano é igual a 59,5. A partir desse dado, assinale a alternativa que corresponde à soma dos coeficientes estequiométricos de todas as substâncias presentes nessa reação.
Considere que o ar seco ao nível do mar é composto de 4·10⁻² % (em volume) de CO₂. Sejam dadas a constante da lei de Henry para o CO₂ e a constante da primeira dissociação do ácido carbônico, respectivamente, K_H = 2,5·10⁻² mol L⁻¹ atm⁻¹ e K_a = 1·10^(−6,4). Assinale a opção que apresenta a concentração em mol L⁻¹ de CO₂ dissolvido e o pH de uma amostra de água desionizada, após a mesma entrar em equilíbrio com o ar atmosférico.
Considere os seguintes experimentos e suas respectivas observações: