Gabarito disponível
Texto-base:
Constantes
Constante de Avogadro (N_A) = 6,02 × 10²³ mol⁻¹
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 10⁴ C mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ A s mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ J V⁻¹ mol⁻¹
Carga elementar = 1,60 × 10⁻¹⁹ C
Constante dos gases (R) = 8,21 × 10⁻² atm L K⁻¹ mol⁻¹ = 8,31 J K⁻¹ mol⁻¹ = 1,98 cal K⁻¹ mol⁻¹
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10⁻³⁴ J s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 10⁸ m s⁻¹
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 × 10⁵ N m⁻² = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N m = 1 kg m² s⁻² = 6,24 × 10¹⁸ eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
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
Li — 3 — 6,94
B — 5 — 10,81
C — 6 — 12,01
N — 7 — 14,01
O — 8 — 16,00
F — 9 — 19,00
Na — 11 — 22,99
Al — 13 — 26,98
P — 15 — 30,97
S — 16 — 32,06
Cl — 17 — 35,45
K — 19 — 39,10
Ca — 20 — 40,08
Ga — 31 — 69,72
Se — 34 — 78,96
Sr — 38 — 87,62
Considere que valores maiores de energia de hidratação são observados para íons com menor tamanho e maior carga. Com base nessa informação, são feitas as seguintes comparações entre a energia de hidratação dos pares de íons abaixo.
I. Li⁺ > K⁺.
II. B³⁺ > Al³⁺.
III. Sr²⁺ < Ca²⁺.
IV. Ga³⁺ > Ca²⁺.
V. S²⁻ > Se²⁻.
Das comparações I a V, acima destacadas, são CORRETAS
Constantes
Constante de Avogadro (N_A) = 6,02 × 10²³ mol⁻¹
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 10⁴ C mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ A s mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ J V⁻¹ mol⁻¹
Carga elementar = 1,60 × 10⁻¹⁹ C
Constante dos gases (R) = 8,21 × 10⁻² atm L K⁻¹ mol⁻¹ = 8,31 J K⁻¹ mol⁻¹ = 1,98 cal K⁻¹ mol⁻¹
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10⁻³⁴ J s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 10⁸ m s⁻¹
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 × 10⁵ N m⁻² = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N m = 1 kg m² s⁻² = 6,24 × 10¹⁸ eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
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
Li — 3 — 6,94
B — 5 — 10,81
C — 6 — 12,01
N — 7 — 14,01
O — 8 — 16,00
F — 9 — 19,00
Na — 11 — 22,99
Al — 13 — 26,98
P — 15 — 30,97
S — 16 — 32,06
Cl — 17 — 35,45
K — 19 — 39,10
Ca — 20 — 40,08
Ga — 31 — 69,72
Se — 34 — 78,96
Sr — 38 — 87,62
Considere que valores maiores de energia de hidratação são observados para íons com menor tamanho e maior carga. Com base nessa informação, são feitas as seguintes comparações entre a energia de hidratação dos pares de íons abaixo.
I. Li⁺ > K⁺.
II. B³⁺ > Al³⁺.
III. Sr²⁺ < Ca²⁺.
IV. Ga³⁺ > Ca²⁺.
V. S²⁻ > Se²⁻.
Das comparações I a V, acima destacadas, são CORRETAS
Resolução comentada
Energia de hidratação maior para íons menores e mais carregados.
I: Li⁺ é menor que K⁺, logo tem maior energia de hidratação. II: B³⁺ é menor que Al³⁺. III: Sr²⁺ é maior que Ca²⁺, então tem menor energia de hidratação. IV: Ga³⁺ tem carga maior e raio menor que Ca²⁺. V: S²⁻ é menor que Se²⁻. Todas as comparações estão corretas.
Análise das alternativas
A, B, C e D omitem comparações que também são verdadeiras. Só a E, 'todas', está correta.
Referência: Propriedades periódicas: raio iônico e energia de hidratação.
Resolução comentada do VaiConcursos.