Grupo I1. cotao: 5 ; facilidade: 0,65 (D)O c.d.o. da radiao mais intensa antecede a zona ultravioleta. O corpo emite radiao de c.d.o. inferior ao ultravioleta, radiao visvel e radiao ultraver-melha.2. cotao: 5 ; facilidade: 0,26 (...) medida que a temperatura, T, do corpo aumenta, o comprimento de onda ao qual ocorre a emisso de radiao de mxima intensidade, mxima, diminui proporcionalmente:

mxima =

constanteT

Esta equao representa a chamada lei de Stefan--Boltzmann. A constante de proporcionalidade inversa designada por constante de Boltzmann e representa-se por k.3. cotao: 5 ; facilidade: 0,36 Unidade de energia do SI: joule, J.Unidade de tempo do SI: segundo, s.Unidade da taxa temporal de emiso de energia: joule por segundo, ou watt:

joulesegundo

= watt

Js=W

4. cotao: 5 ; facilidade: 0,51 (D)A taxa temporal de emisso de energia de um corpo, sob a forma de radiao, proporcional a T4, sendo T a temperatura absoluta da superfcie do corpo.Portanto, se a temperatura absoluta aumentar 2 vezes, de T para 2T, a taxa temporal de emisso de energia aumentar 16 vezes:

2T( )4 = 24T 4= 16T 4

5. cotao: 5 ; facilidade: 0,51 (C)A Terra est em equilbrio trmico: a temperatura mdia global do planeta mantm-se aproximadamen-te constante por longos perodos de tempo, apesar de estar continuamente a receber energia do Sol. Portanto, a Terra, como um todo, absorve energia do Sol e emite energia, como radiao, para o espao, mesma taxa temporal.

Grupo II1. cotao: 10 ; facilidade: 0,65 Volume da amostra de gs natural, V = 5,0 dm3.Desta amostra, 70%, em volume, metano. Portanto, o volume de metano na amostra :

70100

5,0 dm3 = 3,50 dm3

Tendo em conta que este volume de metano est nas condies normais de presso e temperatura e que o volume molar nessas condies 22,4 dm3/mol, podemos calcular a quantidade de substncia n de metano na amostra:

22,4 dm3

1mol= 3,50 dm

3

n

n = 3,50 dm3 1mol

22,4 dm3

= 0,156 mol

O nmero de molculas de metano na amostra , pois:

0,156 6,021023 = 9,41022

2. cotao: 5 ; facilidade: 0,25 (A)De acordo com a nomenclatura da IUPAC: (a) a raiz but- informa que a molcula deve ter 4 tomos de carbono na cadeia mais longa. As opes B e D no respeitam esta regra porque tm apenas 3 e 5 tomos de carbono na cadeia principal, respeti-vamente;(b) a raiz met- refere-se a uma ramificao onde h uma ligao com um s tomo de carbono; acrescenta-se -il para indicar quando est numa ramificao. A opo C , na realidade, um pentano e no um butano porque tem 5 carbonos na cadeia principal, como se ilustra na imagem seguinte, depois de reor-ganizada a frmula de estrutura:

C

CC

C

C

C

C

C

C

H

H

H

H

CH3

H

H

H

HHH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

A opo B representa a estrutura do dimetilpropano e as opes C e D representam a mesma molcula, n-pentano.3. cotao: 10 ; facilidade: 0,13 Molcula de CO2: o tomo central o tomo de carbono, que tem 4 eletres de valncia; cada um dos dois tomos de oxignio tem 6 eletres de valncia.

C OO

A teoria da ligao qumica baseada na ideia de que os pares de eletres se repelem uns aos outros. Deste modo, os pares ligantes no tomo de C repelem-se mutuamente. Para se afastarem o mximo possvel, a molcula tem de ser linear, com os tomos de O e de C segundo uma linha reta, tendo as ligaes um ngulo de 180:

180

4. cotao: 15 ; facilidade: 0,22 Molcula de H2O: um tomo central de oxignio, duas ligaes OH formando um ngulo superior a 90.Molcula de H2S: um tomo central de enxofre, duas ligaes SH formando um ngulo superior a 90.Oxignio e enxofre: pertencem ao grupo 16 da tabela peridica, oxignio no 2. perodo e enxofre no 3. perodo. O raio atmico num mesmo grupo tende a aumentar com o nmero atmico: o enxofre deve ter maior raio atmico do que o oxignio. O maior raio atmico do enxofre deve corresponder a um maior comprimento da ligao SH.

Grupo III1. cotao: 10 ; facilidade: 0,28 Sabendo o pH da soluo, calcula-se a concentrao do io hidrnio:

H3O

+

= 10

pH = 103,94 = 1,148104 molL

Considerando apenas a contribuio da primeira ionizao de H2S (aq), tem-se:

H3O

+

eq = HS

eq

Tendo em conta a constante de acidez, vem:

Ka =HS

eq H3O

+

eq

H2S eq

1,32107 = 1,148104 1,148104H2S eq

Donde:

H2S eq =1,148104( )21,32107

= 9,984102 molL

Como se pretende a quantidade de H2S, tendo em conta que o volume 1/4 de L (250,0 cm3), vem:

9,984102 molL

14

L = 9,984102

4mol

= 2,50102mol

2. cotao: 5 ; facilidade: 0,80 (B)Primeira etapa da ionizao:

H2S (aq) + H2O (l) ! HS (aq) + H3O+ (aq)

Segunda etapa da ionizao:

HS (aq) + H2O (l) ! S2 (aq) + H3O+ (aq)O io S2 (aq) a base conjugada do cido HS (aq): o cido HS cede um proto H+ para a gua, transfor-mando-se na base S2.Esta base S2 pode receber protes da molcula de gua:

S2 (aq) + 2 H2O (l) ! H2S (aq) + 2 OH (aq) A opo (A) no respeita a conservao da carga eltrica: h duas cargas negativas do lado esquerdo e das cargas positivas do lado direito.As opes (C) e (D) no respeitam a conservao da massa.

Grupo IV1.

1.1. cotao: 10 ; facilidade: 0,58 Estequiometria e quantidades na reao:

C2H5OH (l)+ 4 Cl2 (g) CCl3CHO (l)+5 HCl (g)1 mol

3 mol

4 mol 1 mol 5 mol

Portanto, 3,0 mol de etanol necessitaria de 3 4 mol de cloro = 12 mol de cloro.Utilizando apenas 10,0 mol de cloro, este o reagen-te limitante. 1.2. cotao: 10 ; facilidade: 0,43 A quantidade de cloral, em moles, que se pretende obter :

147,38 gmol

= 1,5103 g

n

n = 1,5103 g mol

147,38 g= 10,18 mol

Como o rendimento apenas 30%, necessita-se de:

10,18 mol0,30

= n1

n = 10,18 mol0,30

1

= 33,93 molEstequiometria e quantidades na reao:

C2H5OH (l)+ 4 Cl2 (g) CCl3CHO (l)+5 HCl (g)1 mol

33,93 mol

4 mol 1 mol 5 mol

Portanto, a quantidade necessria de etanol 33,93 mol, porque a proporo de 1 mol para 1 mol.

Faci

lidad

e de

cad

a ite

m: c

ota

o m

dia

, num

a es

cala

de

0 a

1.

Resoluo do Exame de Fsica e Qumica A (11. ano), 2012, 2. Fase

Exame disponvel em http://www.gave.min-edu.pt.

Esta quantidade de etanol corresponde massa de:

46,08 gmol

33,93 mol = 1563,5 g1,56 kg

2. cotao: 5 ; facilidade: 0,57 (B)N. de oxidao do cloro: passa de 0 para 1.N. de oxidao do sdio: passa de 0 para +1.O cloro reduz-se e actua como oxidante. O sdio oxida-se e actua como redutor.3. cotao: 5 ; facilidade: 0,19 (C)Para se formarem 2 mol de tomos de cloro necessrio dissociar 1 mol de molculas de cloro. , pois, necessrio fornecer energia: opes (B) e (D) erradas.Como 1 mol de Cl2 (g) produz 2 mol de tomos de Cl (g), apenas a opo (C) faz sentido, uma vez que se pretende a energia associada formao de duas moles de tomos de cloro.4.

4.1. cotao: 5 ; facilidade: 0,50 (D)tomo de cloro: 3. perodo, grupo 17, 7 eletres de valncia.Configurao dos eletres de valncia: (3s)2 (3p)5Existem trs orbitais p (3px, 3py e 3pz).Duas orbitais ficam preenchidas e uma fica semi-preenchida.Portanto, os 7 eletres de valncia distribuem-se por 4 orbitais: a orbital 3s e as trs orbitais 3p. 4.2. cotao: 5 ; facilidade: 0,59 (A)Configurao dos eletres de valncia: (3s)2 (3p)5.O nmero quntico principal n das quatro orbitais 3. O nmero quntico secundrio l pode ser 0, ..., n1, isto , pode ser 0, 1 ou 2.O nmero quntico magntico m pode ser l, , +l, para cada orbital.A opo (B) no respeita a regra anterior: se o n-mero quntico secundrio for 0, o nmero quntico magntico s pode ser 0.A opo (C) refere-se orbital 3s, de nmero quntico secundrio 0, que tem menor energia que as orbitais p, as orbitais de valncia mais energticas.A opo (D) no respeita as regras: se o nmero quntico secundrio for 1, o nmero quntico magn-tico s pode ser 1, 0 ou 1.4.3. cotao: 5 ; facilidade: 0,45 Energia de ionizao do tomo de cloro.

Grupo V1.

1.1. cotao: 5 ; facilidade: 0,64 (B)O objeto mantm-se parado durante aproximada-mente 0,5 s (distncia percorrida: nula) e depois percorre a distncia de 1,20 m at ao solo (aumenta a distncia percorrida), ficando parado aps 1,45 s.

1.2. cotao: 5 ; facilidade: 0,32 (C)No intervalo [0,90; 1,30] s a velocidade constante (declive constante no grfico da posio em funo do tempo). Logo, o objeto no acelera. Se no acele-ra, a soma das foras que nele atuam deve ser nula, como representado no diagrama da opo (C). 1.3. cotao: 15 ; facilidade: 0,14 No eixo vertical, h 5 divises entre 0 m e 0,20 m. Portanto, cada diviso vale 0,20 m / 5 = 0,04 m.No eixo horizontal, h 4 divises entre 0 s e 0,20 s. Portanto, cada diviso vale 0,20 s / 4 = 0,05 s.Entre 0,90 s e 1,30 s, o objeto passa da altura de 0,76 m para a altura de 0,20 m. Ou seja, cai 0,56 m.Se houvesse conservao da energia mecnica, a

energia potencial perdida deveria surgir como ener-gia cintica. Mas como a velocidade constante, essa energia potencial dissipada.A variao de energia potencial , pois:

Ep = m g h

= 0,23103kg 10 m/ss

0,56 m

= 1,29103 JEsta quantidade de energia dissipada devido resistncia do ar. A fora de resistncia do ar aponta para cima e realiza trabalho negativo, precisamente igual a esta variao de energia potencial.De acordo com a lei da conservao da energia, se a energia potencial diminui 1,29 103 J e a energia cintica no aumenta, ento a energia dissipada 1,29 103 J2.

2.1. cotao: 5 ; facilidade: 0,17 O eixo Oy tem origem no solo e aponta para cima. A posio inicial + 1,20 m, que a altura do objeto.Sendo o movimento em queda livre, a velocidade aumenta de modo uniforme. Logo, o declive de y em funo de t cada vez maior, em valor absoluto.A componente escalar da velocidade no eixo Oy negativa e no h velocidade inicial. A componente escalar da acelerao tambm negativa.A equao da posio y , em unidades SI:

y = y0 + v0 y t +12ay t

2

y = 1,2+ 12 10( )t2

Fazendo o grfico na calculadora, obtm-se, para um valor de t maior que 0 s e at y atingir o valor 0 m, que corresponde ao solo:

Portanto, um esboo do grfico pode ser o seguinte:y/m

t/s

1,20 m

0,49 s

2.2. cotao: 5 ; facilidade: 0,59 (B)A velocidade inicial nula e a acelerao aponta para baixo (sentido negativo de Oy):

vy = v0 y + ay t

vy = 0 + 10( ) t= 10 t

2.3. cotao: 5 ; facilidade: 0,39 (D)Equao da posio no referencial indicado:

y = y0 + v0 y t +12ay t

2

y = 1,20 12g t2

Quando atinge o solo, tem-se:

0 = 1,20 12g t2

t = 21,20g

Diminuindo a altura inicial para metade, vem:

t =

2 1,202g

= 1,20g

2.4. cotao: 5 ; facilidade: 0,51 (A)Como a acelerao da gravidade no depende da massa do corpo e caem ambos da mesma altura, atingem o solo com a mesma velocidade.A energia cintica diretamente proporcional massa do corpo. Portanto, a esfera metlica ter, para a mesma velocidade, maior energia cintica.

Grupo VI1. cotao: 10 ; facilidade: 0,34 Altifalante: ligado ao gerador de sinais pode emitir um sinal sonoro com uma certa frequncia.Microfone: ligado ao osciloscpio pode registar o som emitido pelo altifalante.O desfasamento entre o som emitido pelo gerador de sinais e o som captado pelo microfone permite calcular a velocidade do som.2.

2.1. cotao: 5 ; facilidade: 0,67 (D)Como as escalas dos dois sinais so iguais, nos dois eixos, os sinais tm diferentes amplitudes (metade da diferena entre o valor mximo e o valor mnimo), medidas no eixo vertical, e igual perodo, medido no eixo horizontal (intervalo de tempo entre dois picos sucessivos).2.2. cotao: 5 ; facilidade: 0,39 (D)O desfasamento de metade da diviso de 1 milise-gundo. Logo, o atraso entre os dois sinais 0,5 ms, que corresponde ao tempo que demorou a percorrer a distncia entre o altifalante e o microfone.3. cotao: 10 ; facilidade: 0,21 Declive da reta de ajuste ao grfico da distncia d expressa em metros entre o microfone e o altifalante em funo do tempo t expresso em segundos:

Este declive (324,0 m/s) representa a velocidade do som, determinada na experincia, uma vez que, para movimentos com velocidade constante, se tem:

v = d

tComo o valor tabelado da velocidade do som, para as condies da experincia, 342,3 m/s, o erro relativo , em percentagem:

342,3 m/s 324,0 m/s342,3 m/s

100 = 5,35%