O alumínio é um elemento químico muito usado na indústria aeroespacial.
Durante a entrada dos satélites na atmosfera, são produzidas nanopartículas contendo alumínio, que catalisam a reação de destruição do ozono, O3, pelos radicais cloro, Cl•, provenientes de clorofluorocarbonetos (CFC), como o triclorofluorometano, CCl3F.
A Figura 1 representa o processo cíclico de destruição do O3 pelo CCl3F com regeneração do Cl•. Na figura, destacam-se três etapas, A, B e C.
Associe cada etapa apresentada na Coluna I à sua descrição, apresentada na Coluna II.
Assinale, na folha de respostas, para cada letra da Coluna I, o número da opção selecionada da Coluna II.
A cada letra corresponde apenas um número.
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O tri-hidróxido de alumínio sólido, Al(OH)3(s), é uma substância utilizada para combater a acidez no estômago.
Ao adicionar-se uma pequena quantidade de Al(OH)3(s) à água contida num gobelé, verifica-se que, mesmo após vigorosa agitação a temperatura constante, quase todo o Al(OH)3(s) permanece no fundo do recipiente.
A mistura obtida no recipiente é
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A síntese do amoníaco pode ser chamada aos mais diversos propósitos: até hoje, o processo de Haber-Bosch garante a alimentação de uma população mundial em crescimento. É assim que quase metade do nitrogénio hoje existente no organismo de qualquer pessoa, inclusive o leitor, passou antes pelo processo de Haber-Bosch.
No processo de Haber-Bosch, o gás amoníaco, NH3, largamente usado na indústria de fertilizantes, é produzido, sob determinadas condições de pressão e de temperatura, a partir de di-hidrogénio e de dinitrogénio, numa reação reversível que pode ser traduzida por
Em dois recipientes de volume variável, foram introduzidas massas iguais de N2(g) e de H2(g).
Conclua qual dos gases ocupa maior volume, nas mesmas condições de pressão e de temperatura.
Apresente um texto bem estruturado e utilize linguagem científica adequada.
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No podcast de Carlos Fiolhais e David Marçal, Mais lento do que a luz, publicado em 11 de maio de 2023, a astrobióloga Zita Martins refere que um dos requisitos para a procura de vida fora da Terra é a presença dos elementos químicos essenciais para a existência de vida: carbono, hidrogénio e oxigénio, entre outros.
O nosso organismo contém outros elementos químicos que estão presentes em quantidades muito reduzidas, habitualmente expressas em partes por milhão em massa, ppm.
O iodo, componente essencial das hormonas da tiroide, existe no corpo humano em, aproximadamente, 0,25 ppm.
A percentagem, em massa, correspondente a 0,25 ppm é
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A dessalinização da água do mar permite obter água potável a partir de água salgada.
Um dos problemas ambientais associados à dessalinização da água do mar é a descarga, em meio marinho, da salmoura, uma solução aquosa que resulta do processo de dessalinização e que contém todos os sais que, inicialmente, se encontravam dissolvidos na água do mar.
Considere que, por cada metro cúbico de água dessalinizada produzida, são também produzidos 2 m³ de salmoura.
Comparativamente à água do mar, a concentração de sais na salmoura é maior por um fator de
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Junto a um navio naufragado encontrou-se uma pulseira. Depois de limpa, determinou-se a sua densidade relativa, através da técnica de picnometria.
Considere que, nesta experiência, a densidade relativa é determinada pelo quociente entre a massa volúmica de um material, ρmaterial, e a massa volúmica da água, ρágua, à mesma temperatura:
Na Figura 4, está representada a medição da massa, em gramas, em três etapas distintas, A, B e C, do procedimento experimental.
Considere a temperatura constante durante a realização da atividade.
A determinação da densidade relativa pode ser afetada por erros sistemáticos ou acidentais.
Considere os seguintes erros procedimentais:
não secar o exterior do picnómetro numa das etapas;
utilizar uma balança mal calibrada.
Os erros identificados são
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Junto a um navio naufragado encontrou-se uma pulseira. Depois de limpa, determinou-se a sua densidade relativa, através da técnica de picnometria.
Considere que, nesta experiência, a densidade relativa é determinada pelo quociente entre a massa volúmica de um material, ρmaterial, e a massa volúmica da água, ρágua, à mesma temperatura:
Na Figura 4, está representada a medição da massa, em gramas, em três etapas distintas, A, B e C, do procedimento experimental.
Considere a temperatura constante durante a realização da atividade.
Determine a densidade relativa da pulseira.
Na sua resposta, comece por deduzir a expressão matemática que relaciona a densidade relativa com as massas obtidas nas etapas A, B e C, mA, mB e mC, respetivamente.
Mostre como chegou à sua resposta.
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O refratómetro é um aparelho laboratorial que mede o índice de refração de uma solução. Neste aparelho, faz-se aumentar o ângulo de incidência de uma radiação monocromática na superfície de separação entre um prisma de vidro e a amostra em análise, até que ocorra reflexão total da luz.
A concentração da solução é determinada pela sua relação com o índice de refração.
O gráfico da Figura 4 representa o índice de refração, n, de soluções aquosas de etanol em função da percentagem, em volume, de etanol, para duas temperaturas diferentes.
Utilizou-se o refratómetro para determinar, a 35 ºC, a concentração de uma solução aquosa de etanol (M = 46,08 g mol⁻¹), tendo-se verificado que a reflexão total da radiação ocorria para ângulos de incidência superiores a 56,88º.
Considere que:
o índice de refração do vidro do prisma do refratómetro é 1,60;
a massa volúmica do etanol é 0,789 g cm⁻³, a 35 ºC.
Determine a concentração da solução aquosa de etanol em mol dm⁻³.
Apresente todos os cálculos efetuados.
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O refratómetro é um aparelho laboratorial que mede o índice de refração de uma solução. Neste aparelho, faz-se aumentar o ângulo de incidência de uma radiação monocromática na superfície de separação entre um prisma de vidro e a amostra em análise, até que ocorra reflexão total da luz.
A concentração da solução é determinada pela sua relação com o índice de refração.
O gráfico da Figura 4 representa o índice de refração, n, de soluções aquosas de etanol em função da percentagem, em volume, de etanol, para duas temperaturas diferentes.
No gráfico, a ordenada na origem corresponde ao índice de refração
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Numa aula laboratorial, pretende-se que os alunos efetuem medições de massas e de volumes e, posteriormente, determinem o número de iões hidróxido, OH-, numa gota de água.
Na Figura 3, apresentam-se os instrumentos usados por um grupo de alunos, dos quais apenas a bureta tem inscrita a indicação do fabricante relativa à sua sensibilidade.
As medidas registadas pelos alunos foram
m = (5,934 ± 0,005) g
V = (6,00 ± 0,05) cm³
Que medidas estão corretamente registadas?
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Portugal integra, desde 1979, um programa internacional de recolha de amostras de ar para análise dos gases com efeito de estufa. De entre esses gases, destacam-se o dióxido de carbono, CO2, o metano, CH4, o monóxido de carbono, CO, e o óxido de dinitrogénio, N2O.
Na tabela, apresentam-se diferentes quantidades, n, de N2O(g) e os respetivos volumes, V, medidos nas mesmas condições de pressão e de temperatura.
| n / mol | V / dm³ |
|---|---|
| 1,10 | 21,2 |
| 2,30 | 46,1 |
| 3,80 | 74,5 |
| 4,70 | 91,6 |
| 6,40 | 125,5 |
Averigue, justificando, se o N2O(g) se encontra nas condições normais de pressão e de temperatura (condições PTN).
Na resposta, comece por apresentar a equação da reta de ajuste obtida.
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Portugal integra, desde 1979, um programa internacional de recolha de amostras de ar para análise dos gases com efeito de estufa. De entre esses gases, destacam-se o dióxido de carbono, CO2, o metano, CH4, o monóxido de carbono, CO, e o óxido de dinitrogénio, N2O.
Considere dois recipientes iguais, fechados, um deles contendo CH4 (M = 16,05 g mol⁻¹) e o outro contendo CO (M = 28,01 g mol⁻¹), ambos no estado gasoso e nas mesmas condições de pressão e de temperatura.
Dentro dos dois recipientes, o número de moléculas é
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Portugal integra, desde 1979, um programa internacional de recolha de amostras de ar para análise dos gases com efeito de estufa. De entre esses gases, destacam-se o dióxido de carbono, CO2, o metano, CH4, o monóxido de carbono, CO, e o óxido de dinitrogénio, N2O.
Considere que, no local de recolha, o ar é homogéneo e que as amostras são representativas do ar circundante.
Numa amostra de 200 cm³ de ar seco, existem 8,34×10⁻² cm³ de CO2.
O teor de CO2 nessa amostra é ___ e é ___ ao teor de CO2 no ar circundante, nas mesmas condições de pressão e de temperatura.
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No âmbito da agricultura inteligente (ou smart farming), aposta-se na hidroponia, uma técnica de cultivo de espécies vegetais que não necessita de solo e em que se usam ferramentas tecnológicas.
Esta forma de cultivo mais sustentável pode ser implantada em meio urbano, permite economizar água e reforça a segurança alimentar.
Nesta técnica, utilizam-se estações hidropónicas constituídas por várias unidades.
Uma determinada unidade hidropónica beneficia de um enriquecimento do ar em dióxido de carbono, CO2, para valores de 800 ppm (em volume). A percentagem de referência de CO2 no ar é 0,038% (em volume).
Admita que o volume de ar da unidade hidropónica é 3,0 dm³ e que, nas condições de pressão e temperatura desta unidade, o volume molar é 24,0 dm³ mol⁻¹.
Calcule o aumento da quantidade de CO2, na unidade hidropónica, caso se proceda ao referido enriquecimento do ar em CO2, nas condições de pressão e temperatura indicadas.
Apresente todos os cálculos efetuados.
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No laboratório da escola, um grupo de alunos realizou uma atividade experimental que consistia na medição de volumes de água e das massas respetivas. Os alunos usaram uma bureta graduada, um gobelé e uma balança digital.
Considere a temperatura constante ao longo de toda a atividade e que a massa do gobelé, vazio e seco, é 68,82 g.
Um outro grupo de alunos efetuou a mesma atividade experimental, utilizando o mesmo material, tendo cometido um erro que foi detetado aquando do traçado do gráfico da Figura 4.
Identifique o erro sistemático cometido pelos alunos e justifique a sua resposta com base na análise do gráfico.
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No laboratório da escola, um grupo de alunos realizou uma atividade experimental que consistia na medição de volumes de água e das massas respetivas. Os alunos usaram uma bureta graduada, um gobelé e uma balança digital.
Considere a temperatura constante ao longo de toda a atividade e que a massa do gobelé, vazio e seco, é 68,82 g.
Na tabela estão registados os valores do volume, V, de água escoada para o gobelé e da massa, m, de água correspondente.
| V / cm³ | m / g |
|---|---|
| 17,30 | 15,69 |
| 32,83 | 33,54 |
| 50,25 | 49,85 |
| 69,71 | 67,13 |
| 84,04 | 82,24 |
Calcule a massa de água correspondente ao volume de 61,0 cm³.
Na resposta, apresente a equação da reta de ajuste ao gráfico de m em função de V, e apresente o valor solicitado com três algarismos significativos.
Apresente todos os cálculos efetuados.
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No laboratório da escola, um grupo de alunos realizou uma atividade experimental que consistia na medição de volumes de água e das massas respetivas. Os alunos usaram uma bureta graduada, um gobelé e uma balança digital.
Considere a temperatura constante ao longo de toda a atividade e que a massa do gobelé, vazio e seco, é 68,82 g.
Os alunos mediram o volume de água escoada para um gobelé.
A Figura 3 ilustra parte da bureta, graduada em cm³, estando representado o nível de água observado no início (I) e no final (II) de um dos ensaios.
A incerteza da leitura é ______, e o volume de água escoada no ensaio é ______.
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Um navio transporta metano, CH4 (M = 16,05 g mol⁻¹), acondicionado em tanques. Um tanque na sua capacidade máxima contém 1,17×10⁵ kg de CH4 liquefeito. O CH4 liquefeito tem massa volúmica de 0,4241 g cm⁻³.
Calcule a massa máxima de CH4 que seria possível transportar num tanque, caso esta substância se encontrasse no estado gasoso, em condições PTN.
Apresente todos os cálculos efetuados.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, 1ª Fase 2022, IAVE — PDF oficial ↗
Em 1811, Amedeo Avogadro publicou um artigo em que admitia que volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de pressão e de temperatura, continham o mesmo número de moléculas.
Na Figura 8, representam-se quatro recipientes iguais (com o mesmo volume e a mesma massa). Posteriormente, encheram-se estes recipientes com gases, identificados pelas respetivas fórmulas químicas, nas mesmas condições de pressão e de temperatura.
Selecione a opção que ordena os recipientes 1, 2 e 3, tendo em conta os respetivos gases, por ordem crescente das suas massas.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2021, IAVE — PDF oficial ↗
Em 1811, Amedeo Avogadro publicou um artigo em que admitia que volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de pressão e de temperatura, continham o mesmo número de moléculas.
Na Figura 8, representam-se quatro recipientes iguais (com o mesmo volume e a mesma massa). Posteriormente, encheram-se estes recipientes com gases, identificados pelas respetivas fórmulas químicas, nas mesmas condições de pressão e de temperatura.
O número total de átomos contidos nos recipientes é igual em
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2021, IAVE — PDF oficial ↗
Os componentes maioritários do ar são o nitrogénio, N2(g), e o oxigénio, O2(g).
Considere uma amostra de N2(g) e uma amostra de O2(g), com massas iguais.
Nas mesmas condições de pressão e de temperatura, pode concluir-se que os volumes das amostras são ______ e que o número de moléculas de cada uma das amostras é ______.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, 1ª Fase 2021, IAVE — PDF oficial ↗
O etanol, CH3CH2OH (M = 46,08 g mol⁻¹), é um dos álcoois mais comuns, podendo ser usado, por exemplo, como biocombustível.
Considere 14,0 cm³ de uma mistura de etanol e água, que contém 8,51 g de etanol. Essa mistura tem massa volúmica 0,868 g cm⁻³, à temperatura a que se encontra.
Calcule a fração molar de etanol na mistura.
Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2020, IAVE — PDF oficial ↗
Considere várias amostras retiradas de uma mesma mistura gasosa constituída apenas por N2(g) e por O2(g). As amostras têm massas diferentes, apresentando todas um teor de 21,2%, em volume, de O2(g).
Uma das amostras tem massa 4,0 g.
Determine a massa de N2 nessa amostra.
Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados.
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Considere várias amostras retiradas de uma mesma mistura gasosa constituída apenas por N2(g) e por O2(g). As amostras têm massas diferentes, apresentando todas um teor de 21,2%, em volume, de O2(g).
Admita que as amostras estão nas mesmas condições de pressão e de temperatura.
Qual dos esboços de gráfico pode representar a massa volúmica, ρ, das amostras em função da quantidade de matéria, n, existente nessas amostras?
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Considere uma amostra de ar que contém, no total, 3,0 mol de moléculas. A fração molar de CO2 nessa amostra é 4,2×10⁻⁴.
Quantas moléculas de CO2 existem nessa amostra?
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A curva de Keeling, obtida a partir de medidas rigorosas efetuadas no observatório de Mauna Loa, no Havai, evidencia o aumento da concentração de CO2 na troposfera, nas últimas décadas.
A curva de Keeling representada na Figura 6 traduz a fração molar média de CO2, xCO2, em amostras de ar seco, em função do tempo, t, em anos, a, entre 1958 e 2018.
Determine, a partir da curva de Keeling representada na Figura 6, a taxa temporal média, entre 1999 e 2015, de variação da massa de CO2 por dm3 de ar seco (medido em condições PTN), em g dm-3 a-1.
Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados.
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A curva de Keeling, obtida a partir de medidas rigorosas efetuadas no observatório de Mauna Loa, no Havai, evidencia o aumento da concentração de CO2 na troposfera, nas últimas décadas.
A curva de Keeling representada na Figura 6 traduz a fração molar média de CO2, xCO2, em amostras de ar seco, em função do tempo, t, em anos, a, entre 1958 e 2018.
Qual foi o teor médio de CO2 nas amostras recolhidas em 1965, em partes por milhão em volume?
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Considere que, nos ensaios realizados, a bureta vertia, aproximadamente, 1,6 cm3 de água em cada segundo.
A massa volúmica da água, nas condições em que foram realizados esses ensaios, é 1,0 g cm-3.
Quantas moléculas de água foram, aproximadamente, vertidas pela bureta em cada segundo?
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Os tempos de descida da esfera sobre o plano inclinado foram medidos indiretamente a partir dos volumes de água vertidos por uma bureta. Assim, em cada ensaio realizado, abriu-se a torneira da bureta no instante em que a esfera foi largada sobre o plano inclinado e fechou-se a torneira da bureta no instante em que a esfera atingiu a base do plano.
Na Figura 2, reproduzem-se duas fotografias (I e II) de parte da bureta, graduada em cm3, nas quais se observa o nível da água no início (I) e no final (II) de um dos ensaios.
Qual foi o volume de água escoado nesse ensaio?
Apresente o valor solicitado com o número correto de algarismos significativos.
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