PROVA MODELO 2_ASA

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PROVA MODELO 2
GRUPO I
Os óxidos de azoto, NOx, desempenham um papel fundamental na formação de novos compostos
na atmosfera, como o ozono e outros. Um modelo simplificado da ação do NOx na atmosfera pode
ser descrito por algumas reacções:
 a) A oxidação do NO na atmosfera dá-se principalmente pela reacção:
 NO + O3 " NO2 + O2 Equação 1
 b) Uma segunda via para a produção de NO2 na atmosfera é a reacção do NO com radicais
livres peróxidos (RO2
.):
 NO + RO2
. " NO + RO. Equação 2
O NO2 formado nas etapas anteriores, na presença de radiação (E = h f), sofre a reação oposta pro-
vocando a dissociação do NO2 e regenerando NO e O3, segundo as equações:
 NO2 + h f (l ≤ 430 nm) " NO + O. Equação 3
 O. + O2 " O3 Equação 4
Com taxas iguais de formação e de destruição de NO2, as quatro equações anteriores descrevem
um estado fotoestacionário. Nessa situação, as concentrações de O3 tendem a permanecer relati-
vamente baixas, pois são consumidas com a mesma velocidade com que são geradas. Sob condi-
ções naturais, isto é, em regiões remotas sem poluição, o ozono é encontrado com uma
concentração de cerca de 40 ppbv (partes por bilião em volume). Alguns estudos indicam que no
passado, antes da Revolução Industrial, em regiões remotas a concentração de ozono era bem di-
ferente da encontrada atualmente. Como se sabe, muitos fatores contribuíram para essas dife-
renças.
Por exemplo, em 1988, a cidade de São Paulo foi responsável pela emissão de 245 mil
toneladas/ano de gases NOx para a atmosfera, sendo que 82% foi proveniente da circulação de veí-
culos.
Adaptado de Introdução à Química Ambiental, p. 78, Bookman (2004)
1. Indique o nome dos reagentes intervenientes na reacção descrita pela equação 1.
2. “Uma segunda via para … é a reacção do NO com radicais livres peróxidos (RO2
.). (linha 5).
 Refira uma propriedade dos radicais livres.
3. A radiação visível tem comprimento de onda compreendido entre 400 nm e 700 nm.
 Poderá a radiação visível provocar a dissociação de moléculas de NO2 e regenerar NO e O3?
 Fundamente a sua resposta.
4. Sob condições naturais, isto é, em regiões remotas sem poluição, o ozono é encontrado com
uma concentração de cerca de 40 ppbv (partes por bilião em volume).
 Partes por bilião em volume (ppbv) define-se como: ppbv = * 10
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 Exprima em percentagem em volume (%(V/V)) a concentração de 40 ppbv.
5. Selecione a opção que completa corretamente a afirmação seguinte.
 Em média, por dia, em 1988, na cidade de São Paulo foram emitidos cerca de ________ de
gases NOx, provenientes da circulação de veículos.
 (A) 550 toneladas (B) 9500 kg
 (C) 670 toneladas (D) 2,0 * 108 kg
volume de soluto
volume de solução
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PROVA MODELO 2
6. As moléculas NO, NO2, CO e CO2, fazem parte da atmosfera terrestre e têm na sua consti-
tuição apenas átomos dos elementos químicos carbono, oxigénio e azoto.
6.1. Coloque os elementos químicos referidos por ordem decrescente de energia de ionização.
6.2. A molécula NO2 tem geometria angular e na molécula de CO2 a geometria é linear.
 Selecione a única afirmação correta relativa a essas moléculas.
 (A) Nas moléculas NO2 e CO2, o átomo central deverá ter dupletos não ligantes.
 (B) Na molécula CO2 há quatro ligações covalentes simples entre o átomo de carbono e os
átomos de oxigénio.
 (C) As moléculas NO2 e CO2 têm igual número de eletrões de valência.
 (D) O ângulo de ligação na molécula CO2 é maior do que na molécula NO2.
6.3. Represente a molécula CO em notação de Lewis, atendendo à regra do octeto.
GRUPO II
As reacções químicas podem ser descritas por equações químicas. Estas podem utilizar linguagem
química ou ser apenas equações de palavras. 
I – Cromato de potássio (aq) + nitrato de chumbo (aq) " nitrato de potássio (aq) + cromato de
chumbo (s)
II – CH4 (g) + 2 O2 (g) " CO2 (g) + 2 H2O (g) DH = - 688 kJ mol-1
1. Das afirmações seguintes, selecione a verdadeira.
 (A) A descrição I traduz uma reação de síntese ou adição.
 (B) A equação II traduz uma reação de análise.
 (C) A equação I traduz uma reação de precipitação.
 (D) A equação II traduz uma reação de ácido-base.
2. A combustão do metano é traduzida pela equação II:
 CH4 (g) + 2 O2 (g) " CO2 (g) + 2 H2O (g) DH = - 688 kJ mol-1
2.1. De acordo com a estequiometria da reação … (selecione a opção correta).
 (A) … quando reagem 2 mol de oxigénio formam-se 88,0 g de dióxido de carbono.
 (B) … quando reagem 64,0 g de oxigénio formam-se 44,0 g de dióxido de carbono.
 (C) … quando se formam 2 mol de dióxido de carbono, formam-se 2 mol de vapor de água.
 (D) … quando reage 1 mol de metano, forma-se 0,5 mol de dióxido de carbono.
2.2. Na tabela seguinte são indicadas algumas energias de dissociação.
2.2.1. Das opções seguintes, selecione a única correta.
 (A) A energia absorvida na ruptura das quatro ligações existentes na molécula de metano é
413 kJ.
 (B) A energia libertada na formação de uma mol de CO2 é 1490 kJ.
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Ligação Energia / kJ mol-1
C - H 413
O = O 495
C = O 745
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PROVA MODELO 2
 (C) Para formar 1 mol de metano a partir de dióxido de carbono e vapor de água é necessário
fornecer 688 kJ mol-1 de energia.
 (D) Na combustão de 1 mol de metano libertam-se 413 kJ mol-1.
2.2.2. Dos gráficos que se seguem, selecione o que traduz o balanço energético da reacção. 
2.3. Determine a variação do número de oxidação do carbono quando o metano dá origem ao dió-
xido de carbono.
3. Num recipiente fechado de capacidade 2,0 L, misturaram-se, a 500 °C, 1 mol de iodo gasoso
e 1 mol de hidrogénio gasoso. A equação química que traduz o equilíbrio estabelecido do é:
 I2 (g) + H2 (g) "@ 2 HI (g)
 À temperatura referida, a constante de equilíbrio (Kc) tem valor 49.
 Determine a percentagem de iodo que não se converteu em iodeto de hidrogénio (HI) ga-
soso.
4. A uma dada temperatura, T, o produto de solubilidade do Bi2S3 é 1 * 10
-97 e o do HgS é 
4 * 10-53. 
4.1. Justifique a afirmação:
 À temperatura T, o sal Bi2S3 é mais solúvel em água que o sal HgS.
4.2. Os sais referidos são pouco solúveis. 
 Refira um processo experimental de diminuir a solubilidade do sal HgS.
GRUPO III
A radiação solar pode ser utilizada pelo Homem de um modo direto (por exemplo, para aqueci-
mento), ou, indiretamente, através da utilização de painéis fotovoltaicos.”
1. O painel fotovoltaico da figura tem as dimensões repre-
sentadas e rendimento 12%.
 Determine a intensidade da radiação solar que deverá in-
cidir no painel de modo a permitir acender uma lâmpada
de 60 W.
2. Explique por que razão, por exemplo, alguns os painéis fo-
tovoltaicos de apoio a dispositivos elétricos nas autoes-
tradas vão rodando ao longo do dia.
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Energia 
C (g) + 4 H (g) + 4 O (g) 
CH4 (g) + 2 O2 (g) 
 
 
 
 
CO2 (g) + 2 H2O (g)
Energia 
 
 
 
 
 
 
 
Energia 
!
 
 
 
 
 
 
Energia 
C (g) + 4 H (g) + 4 O (g) 
CH4 (g) + 2 O2 (g) 
 
 
 
 
CO2 (g) + 2 H2O (g)
C (g) + 4 H (g) + 4 O (g) 
CH4 (g) + 2 O2 (g)
CO2 (g) + 2 H2O (g)
C (g) + 4 H (g) + 4 O (g) 
CH4 (g) + 2 O2 (g)
CO2 (g) + 2 H2O (g)
cm
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PROVA MODELO 2
3. Os coletores solares também utilizam a radiação solar.
 Observe a tabela de condutividades térmicasque se segue.
3.1. Selecione a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os
espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta.
 Dos materiais referidos na tabela, o _____________ é o mais adequado para os tubos que
contêm o líquido que vai permitir aquecer a água e o ____________ é o menos adequado para
constituir a caixa com o tampo de vidro.
 (A) zinco … borracha (B) ferro … alumínio
 (C) alumínio … alumínio (D) alumínio … poliéster 
3.2. Dois paralelepípedos, A de zinco e B de ferro, têm a mesma área de secção recta e a diferença
de temperatura entre os seus extremos é igual. O comprimento de B é o dobro do de A.
 Das afirmações seguintes, selecione a única correta.
 (A) A energia transferida como calor, por unidade de tempo, em A, é 12,1 vezes maior do que
em B.
 (B) A energia transferida como calor, por unidade de tempo, em A, é 4,23 maior do que em
B.
 (C) A energia transferida como calor, por unidade de tempo, em A, é metade da transferida
em B.
 (D) As duas barras transferem a mesma energia como calor, por unidade de tempo.
3.3. Um sistema recebeu 500 J de energia como calor, realizou o trabalho de 200 J sobre as vi-
zinhanças e emitiu 50 J sob a forma de radiação.
 Das afirmações seguintes, selecione a única correta.
 (A) A energia interna do sistema aumentou.
 (B) A energia interna do sistema permaneceu constante.
 (C) A energia interna do sistema diminuiu.
 (D) Não podemos prever como variou a energia interna do sistema.
4. Dois blocos, A e B, de massas 2,5 kg e 5,0 kg, respetivamente, estão ligados por um fio inex-
tensível de massa desprezável. Pretende-se puxar o conjunto sobre uma superfície horizontal
e de atrito desprezável por meio de uma força horizontal, »F, de intensidade 10,0 N. Na figura
seguinte mostra-se dois processos de arrastar os blocos.
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A B 
A B
Processo I
 
Condutividade térmica (W m-1K-1)
Zinco Alumínio Ferro Borracha Poliéster (GPV)
110 204 52 0,30 0,17
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PROVA MODELO 2
4.1. Admita que o fio é fraco e se pode romper, isto é, partir ao puxar o sistema.
 Qual dos processos, I ou II, utilizaria para puxar o conjunto de corpos ligados com menos
probabilidade de o fio romper?
 Fundamente a resposta.
4.2. Identifique o sistema (fio, Terra, solo ou bloco B) em que está aplicada a força que constitui
par ação-reação com o peso do bloco B.
5. Uma onda eletromagnética de radiação visível possui no ar velocidade de 3,00 * 108 m/s e
no vidro 1,75 * 108 m s-1. Essa radiação propagando-se no ar incide sobre numa superfície
plana de vidro com ângulo de incidência de 53°.
5.1. Compare o comprimento de onda da radiação no ar e no vidro.
5.2. Determine o ângulo de refração.
GRUPO V
Com uma montagem semelhante à da figura seguinte, um grupo de alunos estudou a relação entre
a energia cinética adquirida por um carrinho (Ec) e a distância percorrida (d) por este ao descer um
plano inclinado.
Com os dados obtidos experimentalmente, construíram em EXCEL, o gráfico Ec = f (d), que se segue.
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B A
Processo II
E/J
d/m
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PROVA MODELO 2
Contudo, antes de iniciarem a atividade, o grupo efetuou quatro ensaios para medir a determinar a
massa do carrinho. Os valores encontrados, expressos em gramas, foram os seguintes: 
1. Determine a incerteza absoluta associada à medição da massa do carrinho.
 Apresente todas as etapas de resolução.
2. Indique o valor da energia cinética do carrinho no instante em que este percorreu 190 cm.
 Apresente o valor com 3 algarismos significativos.
3. Na equação y = 0,5982 x - 0,0019, o que representa, neste contexto experimental, o valor
0,5982?
4. Se o plano fosse menos inclinado, o declive da recta obtida seria menor, igual ou maior?
 Fundamente a tua resposta.
FIM
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1.° ensaio 2.° ensaio 3.° ensaio 4.° ensaio
845,23 840,67 842,70 843,89
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PROVA MODELO 2
COTAÇÕES
GRUPO I
1. .............................................................................................................................................. 5 pontos
2. .............................................................................................................................................. 5 pontos
3. .............................................................................................................................................. 10 pontos
4. .............................................................................................................................................. 5 pontos
5. .............................................................................................................................................. 5 pontos
6.1. .............................................................................................................................................. 5 pontos
6.2. .............................................................................................................................................. 5 pontos
6.3. .............................................................................................................................................. 5 pontos
 45 pontos
GRUPO II
1. .............................................................................................................................................. 5 pontos
2.1. .............................................................................................................................................. 5 pontos
2.2.1. .............................................................................................................................................. 5 pontos
2.2.2. .............................................................................................................................................. 5 pontos
2.3. .............................................................................................................................................. 10 pontos
3. .............................................................................................................................................. 15 pontos
4.1. .............................................................................................................................................. 10 pontos
4.2. .............................................................................................................................................. 5 pontos
 60 pontos
GRUPO III
1. .............................................................................................................................................. 10 pontos
2. .............................................................................................................................................. 5 pontos
3.1. .............................................................................................................................................. 5 pontos
3.2. .............................................................................................................................................. 5 pontos
3.3. .............................................................................................................................................. 5 pontos
4.1. .............................................................................................................................................. 15 pontos4.2. .............................................................................................................................................. 5 pontos
5.1. .............................................................................................................................................. 5 pontos
5.2. .............................................................................................................................................. 10 pontos
 65 pontos
GRUPO IV
1. .............................................................................................................................................. 10 pontos
2. .............................................................................................................................................. 5 pontos
3. .............................................................................................................................................. 5 pontos
4. .............................................................................................................................................. 10 pontos
 30 pontos
 TOTAL ................................................................................................................................ 200 pontos
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PROVA MODELO 2 – PROPOSTA DE RESOLUÇÃO
GRUPO I
1. O nome dos reagentes da reação traduzida
pela equação 1 é:
 NO "monóxido de azoto
 O3 " ozono
2. Qualquer uma das seguintes propriedades é
aceitável, dado que elas são praticamente
equivalentes:
 Os radicais livres possuem um ou mais elec-
trões não emparelhados;
 Os radicais livres são espécies muito reactivas; 
 Os radicais livres são espécies que possuem
um tempo de vida muito curto.
3. A radiação visível tem comprimento de onda
compreendido entre 400 nm e 700 nm.
 A radiação visível pode provocar a dissociação
de moléculas de NO2 e regenerar NO e O3 pois
comprimentos de onda entre 400 e 430 nm
pertencem ao domínio do visível e são capazes
de provocar a fotodissociação, tal como é re-
ferido no texto. Comprimentos de onda supe-
riores a 430 nm (a energia de uma radiação e
o seu comprimento de onda variam na razão
 inversa, E = h * f § E = ) correspondem
 a uma energia inferior à necessária para pro-
vocar a dissociação das moléculas de NO2,
comprimentos de onda inferiores a 400 nm
são capazes de produzir a dissociação das mo-
léculas de NO2 mas já não pertencem ao do-
mínio do visível.
4. Determinar a razão volume de soluto/vo-
lume de solução.
 ppmv = * 10
9 §
 § = 
 Determinar a percentagem em volume.
 % = * 100 §
 § % = * 100 §
 §% = * 100 §% = 4,0 * 10-6 %
 A concentração de 40 ppbv.corresponde a
uma percentagem em volume de 4,0 * 10-6 %.
5. (C) 245 mil toneladas § 245 × 103 toneladas
 § § 671 t dia-1
 Em média, por dia, em 1988, na cidade de São
Paulo foram emitidos cerca de 671 toneladas
de gases NOx, provenientes da circulação de
veículos.
6. Apresentar as configurações eletrónicas de
estado fundamental para os elementos quí-
micos carbono, oxigénio e azoto.
 6C " 1s
2 2s2 2p2 " 4 electrões de valência e
no estado fundamental distribui os seus ele-
trões por dois níveis energéticos
 7N " 1s
2 2s2 2p3 " 5 electrões de valência e
no estado fundamental distribui os seus ele-
trões por dois níveis energéticos
 8O " 1s
2 2s2 2p4 " 6 electrões de valência e
no estado fundamental distribui os seus ele-
trões por dois níveis energéticos
6.1. Os elementos químicos carbono, azoto e oxi-
génio pertencem ao mesmo período, porque
no estado fundamental distribuem os seus
eletrões pelo mesmo número de níveis ener-
géticos.
 Ao longo de um mesmo período, a primeira
energia de ionização aumenta com o aumento
do número atómico. O número atómico do
azoto é maior que o do carbono e o do oxigénio
maior que o do azoto.
 Assim, a ordem decrescente das primeiras
energias de ionização é: oxigénio, azoto e car-
bono.
6.2. (D)
 A molécula NO2 tem geometria angular 
 
 e a molécula de CO2 tem geometria é linear 
 
 A afirmação (A) é falsa. Na molécula de CO2,
o átomo central, o carbono, não possui duple-
tos não ligantes, pois se possuísse a sua geo-
metria seria angular e não linear.
 A afirmação (B) é falsa. Na molécula CO2 há
duas ligações covalentes duplas entre o
átomo de carbono e os átomos de oxigénio.
 A afirmação (C) é falsa. As moléculas NO2 e
CO2 têm diferente número de eletrões de va-
lência.
h * c
l
volume de soluto
volume de solução
Vsoluto
Vsolução
40
109
h
j
V
V
k
m
Vsoluto
Vsolução
h
j
V
V
k
m
40
109
h
j
V
V
k
m
40
109
h
j
V
V
k
m
245 * 103 t
1 ano
245 * 103 t
365 dias
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PROVA MODELO 2 – PROPOSTA DE RESOLUÇÃO
 O número de eletrões de valência de uma mo-
lécula é a soma do número de eletrões de va-
lência dos átomos que a constituem.
 Determinar o número electrões de valência
(n.° e- v) em CO2.
 n.° e- v em CO2 = n.° e
- v(C) + 2 n.° e- v(O) §
 § n.° e- v em CO2 = 16
 Determinar o número electrões de valência
(n.° e- v) em NO2.
 n.° e- v em NO2 = n.° e
- v(N) + 2 n.° e- v(O) §
 § n.° e- v em NO2 = 5 + (2 * 6) §
 § n.° e- v em NO2 = 17
 Assim as moléculas NO2 apresentam 17 ele-
trões de valência e as moléculas de CO2 apre-
sentam 16 eletrões de valência.
 A afirmação (D) é verdadeira. O ângulo de li-
gação na molécula CO2 é 180° maior do que na
molécula NO2 que é cerca de 134,3°. Como a
molécula NO2 tem geometria angular, o ângulo
de ligação será obrigatoriamente inferior ao de
uma molécula com geometria linear.
6.3. Na molécula CO há 10 eletrões de valência. A
representação em notação de Lewis para esta
molécula será:
 
GRUPO II
1. (C) Uma reação de síntese é uma reação quí-
mica em que dois ou mais reagentes dão ori-
gem a um só produto, obedecendo à Lei de
Conservação das Massas (Lei de Lavoisier).
Estas reações são também conhecidas como
reações de adição.
 Uma reação de análise ou de decomposição é
uma reacção onde um reagente dá origem a
dois ou mais produtos, obedecendo à Lei de
Lavoisier. A reação de análise (ou decomposi-
ção) ocorre quando uma substância se decom-
põe em duas ou mais substâncias de
estruturas mais simples.
 Uma reação de precipitação é a formação de
um sólido a partir de soluções durante uma
reação química. O sólido formado na reação
química é chamado de precipitado. 
 Uma reação ácido-base é uma reação química
que ocorre entre um ácido e uma base, dife-
rentes conceitos existem para reações de
ácido-base pelo que se destacam os seguin-
tes:
 Segundo Arrhenius ácidos eram substâncias
que se dissociavam em água, originando iões
H+ (protões) e bases eram substâncias que se
dissociavam em água, originando aniões hidró-
xido (OH-).
 Segundo Bronsted-Lowry ácidos eram espé-
cies com tendência para ceder protões, origi-
nando assim bases conjugadas e bases eram
espécies com tendência para aceitar protões,
originando ácidos conjugados.
 A descrição I não traduz uma reação de sín-
tese ou adição pois, resulta da interação entre
os reagentes resulta mais do que um produto
da reação.
 A equação II não traduz uma reação de análise
pois, apesar de se originarem dois produtos da
reacção estes não têm origem em um único
reagente massim em dois. 
 A equação II não traduz uma reação de ácido-
base, pois CH4 e O2 não são espécies ácidas
nem espécies básicas. As espécies formadas
na reacção não são os respectivos ácidos e
base conjugados, pois não diferem em apenas
um protão (H+) daquelas que lhes deram ori-
gem.
2. 
2.1. (B)
 (A) 
 Determinar a quantidade de CO2 que se
forma.
 n(CO2)= n(O2) § n(CO2)= * 2 §
 § n(CO2) = 1 mol 
 Determinar a massa molar do CO2.
 Mr(CO2) = Ar(C) + 2 Ar(O) §
 § Mr(CO2) = 12,01 + 2 * 16,00 §
 § Mr(CO2) = 44,01 ±
 ± M(CO2) = 44,01 g mol
-1
 Determinar a massa de CO2 que se forma.
 m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) §
 § m(CO2) = 1 * 44,01 § m(CO2) = 44,01 g
 De acordo com a estequiometria da reação,
quando reagem duas mol de oxigénio forma-
se uma mol de dióxido de carbono, o que cor-
responde a 44,0 g
 (B) 
 Determinar a massa molar do O2.
 Mr(O2)= 2 Ar(O) § Mr(O2) = 2 * 16,00 §
 § Mr(O2) = 32,00 ± M(O2) = 32,00 g mol
-1
OC•• •••••
•••
1
2
1
2
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PROVA MODELO 2 – PROPOSTA DE RESOLUÇÃO
 Determinar a quantidade de O2 que reage.
 n(O2) = § n(O2) = §
 § n(O2) = 2,00 mol
 Determinar a quantidade de CO2 que se
forma.
 n(CO2) = n(O2) § n(CO2) = * 2,00 §
 § n(CO2) = 1,00 mol
 Determinar a massa de CO2 que se forma.
 m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) §
 § m(CO2) = 1,00 * 44,01 § m(CO2) = 44,0 g
 De acordo com a estequiometria da reação
quando reagem 64,0 g de oxigénio, isto é duas
mol de oxigénio, formam-se 44,0 g de dióxido
de carbono, isto é uma mol de CO2.
 (C) 
 Determinar a quantidade de H2O que se
forma quando se formam 2 mol de CO2.
 n(H2O) = 2 * n(CO2) § n(H2O) = 2 * 2 §
 § n(H2O) = 4 mol
 De acordo com a estequiometria da reação
quando se formam duas mol de dióxido de car-
bono, forma-se o dobro dessa quantidade de
vapor de água, ou seja, quatro mol H2O (g).
 (D)
 Determinar a quantidade de CO2 que se
forma quando reagem 1 mol de CH4.
 n(CO2) = n(CH4) § n(CH4) = 1 * 1 §
 § n(CH4) = 1 mol
 De acordo com a estequiometria da reação
quando reage uma mol de metano forma-se
igual quantidade de dióxido de carbono, ou
seja, uma mol de CO2 (g).
2.2. 
2.2.1.(C)
 (A) A energia absorvida na ruptura de cada li-
gação C – H das quatro ligações no metano é
 § = 6,86 * 10-19 J, pelo
 que a energia absorvida na rutura das quatro
ligações C – H na molécula de metano é 
4 * 6,86 * 10-19 = 2,74 * 10-18 J.
 (B) De acordo com a estequiometria da rea-
ção, a energia libertada na formação de uma
mol de CO2 é 688 kJ.
 (C) Para formar uma mole de metano a partir
de dióxido de carbono e vapor de água é ne-
cessário fornecer ao sistema a energia 688 kJ,
dado que na queima de uma mole de metano
à libertação de igual quantidade de energia (o
sinal “-“ apenas indica que o sistema fornece
energia ao exterior durante esse processo.
 (D) De acordo com a estequiometria da rea-
ção, na combustão de uma mol de metano li-
bertam-se 688 kJ de energia.
2.2.2. (A)
 A reação é exotérmica, isto é ocorre com liber-
tação de energia pelo que a energia dos pro-
dutos da reação é menor que a energia dos
reagentes, isto é, a energia gasta para romper
ligações é menor que a aquela que se liberta
em virtude das ligações que se formam.
 Quando os reagentes (CH4 (g) + 2 O2 (g)) ab-
sorvem a energia necessário convertem-se
em (C(g) + 4 H(g) + 4 O (g)), sendo este pro-
cesso endotérmico. Quando aqueles átomos
se reorganizam formando os produtos da rea-
ção, ou seja, (CO2 (g) + 2 H2O (g)) há a liberta-
ção de energia, pelo que se trata de um
processo exotérmico. O saldo entre a energia
recebido pelos reagentes e a energia libertada
ao formarem-se os produtos da reacção, de-
termina se a reação é endotérmica ou exotér-
mica. 
 Dado que a variação de entalpia da reação é
negativa, a reação que está a ser estudada é
exotérmica, ou seja, liberta-se mais energia na
formação das novas ligações do que a energia
gasta na rutura das ligações nos reagentes.
Assim, o único esquema que traduz o balanço
energético referido é o (A).
2.3. 
 n.o. -4 1 0 4 +2 1 -2
 CH4 (g) + 2 O2 (aq) " CO2 (g) + 2 H2O (g)
 Dn.o.(C) = n.o.(C)CO2 - n.o.(C)CH4 §
 § Dn.o.(C) = 4 - (-4) § Dn.o.(C) = 8
 A variação do número de oxidação do carbono
quando o metano dá origem ao dióxido de car-
bono é 8.
3. Estabelecer a expressão da constante de
equilíbrio.
 Kc = 
m(O2)
M(O2)
64,0
32,00
1
2
1
2
413 kJ
1 mol
413 * 103 J
6,02 * 1023
[HI]e
2
[H2]e * [I2]e
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redução
oxidação
4
PROVA MODELO 2 – PROPOSTA DE RESOLUÇÃO
 Averiguar em que sentido o sistema vai evo-
luir para atingir o equilíbrio. 
 Quando se atingir o equilíbrio têm de coexistir
todos os componentes do sistema, reagentes
e produtos da reação. Dado que inicialmente
só existe H2 (g) e I2 (g), o equilíbrio vai ser atin-
gido por evolução do sistema no sentido di-
recto, consumindo H2 (g) e I2 (g) e produzindo
HI (g), pois até que o equilíbrio seja atingido a
velocidade da reacção inversa vai ser inferior
à velocidade da reacção directa.
 
 Determinar a quantidade de iodo que se
converteu em HI.
 Kc = § 
 
2
 
§ Kc =
*
§
 § Kc = § 
 § Kc = § 
 §V√Kc = V §
 §V√49 = §
 § 7,0(1,00 - x) = 2x§ 7,0 - 7,0x − 2x = 0 §
 §−9,0x = -7,0 § x = § x = 0,78 mol
 Determinar a quantidade de iodo que não se
converteu em HI.
 n(I2)não convertida = n(I2)inicial - n(I2)convertida §
§ n(I2)não convertida = 1,00 - 0,78 §
 § n(I2)não convertida = 0,22 mol 
 Determinar a percentagem de iodo que não
se converteu em HI.
 %(I2)não convertida = * 100 §
 § %(I2)não convertida = * 100 §
 § %(I2)não convertida = 22%
 A percentagem de iodo que não se converteu
em iodeto de hidrogénio (HI) gasoso foi 22%
4. 
4.1. Determinar a solubilidade do sal Bi2S3 à
temperatura T.
 H2O
 Bi2S3 (s) § 2 Bi
3+ (aq) + 3 S2- (aq)
 Apresentar a expressão do produto de so-
lubilidade do sulfureto de bismuto em fun-
ção da solubilidade.
 Ks (Bi2S3) = [Bi
3+]e
2 × [S2-]e
3 §
§ Ks (Bi2S3) = (2S)
2 * (3S)3
 Ks (Bi2S3) = (2S)
2 * (3S)3 §
 § Ks (Bi2S3) = 4 S
2 * 27 S3 §
 § Ks (Bi2S3) = 108 S5 
 Determinar a solubilidade do sulfureto de
bismuto em água à temperatura T.
 Ks (Bi2S3) = 108 S
5 § = S5 §
 § S = 
5
V §
 § S = 
5
V §
 § S = 1,6 * 10-20 mol dm-3
 Determinar a solubilidade do sal HgS à tem-
peratura T.
 H2O
 HgS (s) § Hg2+ (aq) + S2- (aq)
 Apresentar a expressão do produto de so-
lubilidade do oxalato de cálcio em função da
solubilidade.
 Ks (HgS) = [Hg
2+]e * [S
2-]e §
 § Ks (HgS) = S * S
 Ks (HgS) = S
2
 Determinar a solubilidade do sulfureto de
mercúrio em água à temperatura T.
 S = V√K√s √(√H√g√S) § S = V√4,√0 √* √1√0√
-53 §
 § S = 6,3 * 10-27 mol dm-3
 A afirmação é verdadeira. À temperatura, T, o
sal sulfureto de bismuto (III), Bi2S3 é mais so-
lúvel em água que o sal sulfureto de mercúrio
(II), HgS, pois 6,3 * 10-27 < 1,6 * 10-20.
4.3. Um processo de diminuir solubilidade de um
sal pouco solúvel consiste em um sal muito
solúvel (para ao contactar com a solução dis-
solver e dissociar totalmente), que contenha
um ião comum ao do sal pouco solúvel. A adi-
ção desse sal faz aumentar a concentração de
[HI]e
2
[H2]e * [I2]e
h
j
n(HI)e
V
k
m
h
j
n(H2)e
V
k
m
h
j
n(I2)e
V
k
m
(n(HI))e
2
(n(H2))e * (n(I2))e
(2x)2
(1,00- x) * (1,00 - x) 
(2x)2
(1,00 - x) * (1,00 - x)
2x
(1,00 - x) 
−7,0
−9,0 
n(I2)não convertida
n(I2)inicial 
0,22
1,00 
Ks (Bi2S3)
108 
Ks (Bi2S3)
108
1,0 - 10-97
108
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I2 (g) + H2 (g) "@ 2 HI (g)
Composição no
início/ mol
1,00 1,00 0
Variação - x + x + 2x
Composição no
equilíbrio/mol
1,00 - x 1,00 - x 2x
5
PROVA MODELO 2 – PROPOSTA DE RESOLUÇÃO
um dos iões do sal pouco solúvel. Para contra-
riar essa perturbação o sistema evolui no sen-
tido em que permite consumo desses iões, o
sentido inverso com consequente formação de
sal e consequente diminuição de solubilidade.
GRUPO III
1. Se se pertende acender uma lâmpada de 60
W a potencia útil do painel tem de ser no mí-
nimo de 60 W.
 Determinar a potencia fornecida, Pf, ao pai-
nel recorrendo ao rendimento e à potencia
útil, Pu.
 h = * 100 § Pf = §
 § Pf = § Pf = 500 W
 Determinar a área, A, do painel.
 A = base * altura § A = 90 * 100 §
 § A = 9000 cm2 § A = 0,90 m2
 Determinar a intensidade, I, da radiação
solar que deverá incidir no painel.
 I = § I = § I = 556 W m-2
 A intensidade da radiação solar que deverá in-
cidir no painel de modo a acender uma lâm-
pada de 60 W é de 556 W m-2.
2. Os painéis vão rodando ao longo do dia para
compensar a rotação da Terra e permanece-
rem iluminados com o máximo possível de ra-
diação solar e para receberem sempre a
radiação de forma mais perpendicularmente
possível.
3. 
3.1. (D) Como isolante deve utilizar-se um material
de baixa condutividade térmica.
 – Dessa forma são minimizadas as “perdas”
(emissão de energia para o exterior) de energia
sob a forma de calor por condução. Neste
caso, deve escolher-se o poliéster.
 – Os tubos condutores devem ser de um ma-
terial de elevada condutividade térmica.
Assim, facilmente transferem para a água que
neles circula energia que absorvem, por con-
dução. Neste caso, deve escolher-se tubos
condutores de alumínio.
3.2. (B)
 DTA = DTB = DT
 LA = L e LB = 2 LA = 2 L
 AA = AB = A
 Determinar energia transferida como calor,
por unidade de tempo, para o paralelepí-
pedo A, de zinco.
 = K A § Q = = 110 A
 Determinar energia transferida como calor,
por unidade de tempo, para o paralelepí-
pedo B, de Ferro.
 = K A § Q = = 52 A §
 § = 26 A
 Determinar a relação entre energia transfe-
rida como calor, por unidade de tempo, para
o paralelepípedo A, de zinco e a energia
transferida como calor, por unidade de
tempo, para o paralelepípedo B, de ferro.
 
zinco = § zinco = 4,23 §
 ferro ferro
 
zinco
= 4,23 
ferro
3.3. (A)
 Determinar a variação da energia interna do
sistema.
 A variação da energia interna, DEi, é dada pela
expressão DEi = Q + W + R
 W = - 200 J
 Q = 500 J
 R = - 50 J
 DEi = Q + W + R §
 § DU = 500 + (-200) + (-50) §
 § DU = 250 J
 Pode assim concluir-se que a energia interna
do sistema aumentou 250 J.
4.1. Identificar a condição que levará a que o fio
possa romper.
 Quanto maior for a tensão no fio que une os
corpos, maior será a probabilidade de o fio
romper.
 Determinar a aceleração do movimento no
processo I e no processo II.
 Processo I:
 A resultante das forças que atuam no corpo B
será: »Fr(B) = »T + »F. Escalarmente, esta equação
toma a forma:
 m(B)a = F - T(B) – equação 1.
 A resultante das forças que atuam no corpo A
Pu
Pf
Pu * 100
h
60 * 100
12,0
P
A
500
0,90
Q
Dt
Dt
L
Q
Dt
Dt
L
Q
Dt
Dt
L
Q
Dt
Dt
2L
Q
Dt
Dt
L
h
j
Q
Dt
k
m 110 A
Dt
L
h
j
Q
Dt
k
m 26 A
Dt
L
h
j
Q
Dt
k
m
h
j
Q
Dt
k
m
h
j
Q
Dt
k
m
h
j
Q
Dt
k
m
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6
PROVA MODELO 2 – PROPOSTA DE RESOLUÇÃO
será: »Fr(A) = »T. Escalarmente, esta equação
toma a forma:
 m(A)a = T(A) - equação 2.
 Como a tensão que o fio exerce em A tem a
mesma intensidade da tensão que o fio exerce
em B, pode considerar-se que T(A) = T(B) = T
 Por outro lado, como o conjunto se move soli-
dário, a aceleração do corpo A será igual à do
corpo B.
 Resolvendo um sistema com as equações 1 e
2, obtém-se:
 Processo II:
 A resultante das forças que atuam no corpo A
será: »Fr(A) = »T + »F. Escalarmente, esta equa-
ção toma a forma:
 m(A)a = F - T(A) – equação 3.
 A resultante das forças que atuam no corpo B
será: »Fr(B) = »T . Escalarmente, esta equação
toma a forma:
 m(B)a = T(B) – equação 4.
 Como a tensão que o fio exerce em A tem a
mesma intensidade da tensão que o fio exerce
em B, pode considerar-se que T(A) = T(A) = T.
 Por outro lado, como o conjunto se move soli-
dário, a aceleração do corpo A será igual à do
corpo B.
 Resolvendo um sistema com as equações 3 e
4, obtém-se:
 Com base nas deduções realizadas, conclui-se
que a aceleração do movimento será igual nos
processos I e II.
 Determinar a tensão no fio nos processos I
e II.
 Para o processo I:
 m(A)a = F - T § T = F − m(B)a §
 § T = F - m(B) 
 Para o processo I:
 m(A)a = F - T § T = F − m(A)a §
 § T = F - m(A)
 Concluir com base na dedução feita.
 Como a massa de B é maior que a de A, então,
 m(B) > m(A) . Assim,
 F - m(B) < F - m(A)
 Pode, então, concluir-se que a tensão do fio no
processo I é menor que no processo II, pelo
que há maior probabilidade de o fio romper no
processo em que a tensão é maior, ou seja, no
processo II.
4.2. A força que constitui para ação-reação com o
peso do bloco B está aplicada no centro da
Terra.
5.1. Estabelecer a expressão que permite com-
parar o comprimento de onda da radiação
no ar e no vidro. 
 lvidro * fvidro = vvidro § fvidro = 
 lar * far = var § far = 
 Como a frequência se mantêm constante: 
 far = fvidro § = § = 
 Comparar o comprimento de onda da radia-
ção no ar e no vidro.
 = § = §
 § = 1,71 § lar = 1,71 lvidro
 O comprimento de onda da radiação no ar é
1,71 vezes maior que o comprimento de onda
da radiação no vidro.
F
m(A) + m(B)
F
m(A) + m(B)
F
m(A) + m(B)
F
m(A) + m(B)
F
m(A) + m(B)
F
m(A) + m(B)
vvidro
lvidro
var
lar
vvidro
lvidro
var
lar
lar
lvidro
var
vvidro
lar
lvidro
var
vvidro
lar
lvidro
3,00 * 108
3,00 * 108
lar
lvidro
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m(B)a = F - T
m(A)a = T
a
d
b
d
c
§ m(B)a = F - m(A)a §
§ m(B)a + m(A)a = F §
§ a = 
F
m(A) + m(B)
m(A)a = F - T
m(A)a = T
a
d
b
d
c
§ m(A)a = F - m(B)a §
§ m(A)a + m(B)a = F §
§ a = 
F
m(A) + m(B)
7
PROVA MODELO 2 – PROPOSTA DE RESOLUÇÃO
5.2. Estabelecer a expressão que permite deter-
minar o ângulo de refracção atendendo à
Lei de Snell-Descartes.
 = § sin r = § 
 § sin r = §
 § sin r = 0,466 § r = 27,8
 Determinar o ângulo de refração.
 sin r = § sin r = §
 § sin r = 0,466 § r = 27,8°
 O ângulo de refração é 27,8°.
GRUPO IV
5.1. Determinar o valor mais provável da massa
do carrinho.
 O valor mais provável da massa do carrinho é
o valor médio da massa, mm
 mm = §
 § vm = §
 § vm = 843,12 g
 Determinar os módulos dos desvios de cada
valor medido em relação ao valor mais pro-
vável, vm.
 Desvio absoluto, di – é o valor absoluto da di-
ferença entre o valor obtido para uma medida
(mi) e o valor médio do conjunto de resultados
obtidos (mm): di = |mi - mm|
 Primeiro ensaio 
 d1 = |m1 -mm|§ d1 = |845,23 − 843,12|§
§ d1 = 2,11 g
 Segundo ensaio 
 d2 = |m2-mm| § d2 = |840,67 − 843,12|§
 § d2 = 2,45 g
 Terceiro ensaio 
 d3 = |m3-mm| §d3 = |842,70 − 843,12|§
§ d3 = 0,42 g 
 Quarto ensaio 
 D3= m3-mm| §d3 = |843,89 − 843,12|§
§d3 = 0,77 g 
 Determinar o valor médio ,dm, dos desvios
de cada valor medido em relação ao valor
mais provável, vm.
 dm = §
 § dm = §
 § dm = 1,44 g
 Apresentar o resultado da medição da massa
do carrinho
 O resultado da medição deve ter em conta o
valor médio dos desvios de cada valor medido
em relação ao valor mais provável ou o maior
desvio absoluto.
 Assim o resultado da medição da massa do
carrinho será
 m = 843,12 ± 2,45 g ou m = 843,12 ± 1,44 g
5.2. Determinar a energia cinética do carrinho.
 Na equação da recta y = 0,5982x – 0,0019 y é
a energia cinética e x a distancia percoprrida
 Assim para x = 190 cm, isto e, x = 1,90 m
 y = 0,5982(1,90) – 0,0019 § y =1,13 J
 O valor da energia cinética do carrinho no ins-
tante em que este percorreu 190 cm é 1,13 J
5.3. Neste contexto experimental, o valor 0,5982
representa a força resultante que actua no
carrinho durante a descida.
 DEc =ECfinal - ECinicial como o carrinho parte do re-
pouso v0 = 0 m s
-1
 como ECfinal = § ECinicial = 0 J podendo 
 escrever-se DEc =ECfinal
 Assim DEc = WFr § ECfinal = Fr * d cos 0 
5.4. Se o plano fosse menos inclinado, o declive da
recta obtida seria menor.
 Se for desprezável a força de atrito, a força re-
sultante é a componente eficaz do peso, »Pef.
 Se o plano for menos inclinado o valor da com-
ponente eficaz do peso, Pef é menor pois 
Pef = P sen a pelo que quanto menor amenor
a componente eficaz do peso.
 Se a força de atrito não for desprezável, a
força resultante é a componente eficaz do
peso mais a força de atrito, »FR = »Pef + »Fa. A in-
tensidade da força de atrito não depende da in-
clinação do plano e a componente eficaz de
peso diminuição com a diminuição da inclina-
ção do plano, assim mesmo que a força de
atrito não seja desprezável, a diminuição da in-
clinação do plano diminui a intensidade da
força resultante.
sin i
sin r
var
vvidro
vvidro sin i
var
1,75 * 108 sin 53 
3,00 * 108
vvidro sin i
var
1,75 * 108 sin 53 
3,00 * 108
m1 + m2 + m3 + m4
4
845,23 + 840,67 + 842,70 + 843,89
4
d1 + d2 + d3 + d4
3
2,11 + 2,45 + 0,42 + 0,77
4
mv0
2
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