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<p>1</p><p>PROPOSTA DE PROVA DE EXAME</p><p>Prova de exame de Física e Química A - 2019</p><p>11.º Ano de Escolaridade</p><p>Duração da prova: 120 minutos. Tolerância: 30 minutos</p><p>Grupo I</p><p>Em 1909, Sören Peter Lauritz Sörensen (1868-1939) publicou dois artigos, intitulados Études</p><p>Enzymatiques I e II, sobre a influência da concentração hidrogeniónica na atividade</p><p>enzimática em reações biológicas. O grande mérito de Sörensen foi perceber que tanto as</p><p>soluções ácidas como as alcalinas poderiam ser caracterizadas pela concentração de iões de</p><p>hidrogénio, bastando apenas saber onde as grandezas H+   e OH−   são iguais para se</p><p>definir o “ponto neutro” – se H OH+ −       , a solução é ácida e, se H OH+ −       , a solução é</p><p>alcalina –, e, então, desenvolveu métodos para medir o pH em sistemas bioquímicos. Depois</p><p>de desenhar gráficos e colocar potências negativas de base 10 nas abcissas, Sörensen optou</p><p>por utilizar os simétricos de logaritmos decimais dos valores de H+   , o que conduzia a</p><p>números positivos e com aspeto mais simples, sendo essa nova grandeza representada pelo</p><p>símbolo pH com a letra p proveniente de “potenz, puissance, potência”.</p><p>1. Considere a seguinte equação química:</p><p>( ) ( ) ( ) ( )4 3 2NH aq OH aq NH g H O+ −+ +</p><p>1.1. Selecione a opção que completa corretamente a seguinte frase.</p><p>O reagente que atua como base na reação direta é</p><p>(A)</p><p>4NH+ por ser a espécie presente que pode ceder H+ .</p><p>(B) OH− porque tem menos H do que as outras espécies.</p><p>(C) OH−</p><p>que capta H+ , passando a 2H O .</p><p>(D) 3NH por ser a espécie que capta um protão de 2H O .</p><p>1.2. Escreva os pares conjugados ácido-base envolvidos.</p><p>⇌</p><p>Marco</p><p>Máquina de Escrever</p><p>www.estudaFQ.pt</p><p>-</p><p>96</p><p>310</p><p>99</p><p>94</p><p>2</p><p>2. O suco gástrico tem pH 2,0= . Este pH deve-se maioritariamente à presença de HC no</p><p>estômago. Diariamente são produzidos cerca de 32,5 dm de suco gástrico (em média).</p><p>2.1. Indique a quantidade de ( )H aq+ é produzida no estômago por dia (em média).</p><p>2.2. Determine o volume de água alcalina comercial, com pH 9,5= a 25 C , que deveria</p><p>ser consumido diariamente para neutralizar todo o suco gástrico produzido.</p><p>3. Considere a reação representada pela seguinte equação química:</p><p>( ) ( ) ( ) ( ) ( )4 3 2 22 NH C aq CaO s 2 NH g CaC aq H O+ → + +</p><p>Num recipiente misturou-se 31,00 dm de solução aquosa de cloreto de amónio de</p><p>concentração 30,100 mol dm− com 56,1g de óxido de cálcio e obtiveram-se 32,00 dm de</p><p>amoníaco gasoso (PTN).</p><p>3.1. Justifique qual é o reagente limitante.</p><p>3.2. Selecione a opção que traduz o valor aproximado do rendimento da reação.</p><p>(A) 50%</p><p>(B) 56%</p><p>(C) 79%</p><p>(D) 89%</p><p>(E) 112%</p><p>4. Se a reação referida em 3. se destinar à obtenção de amoníaco, considere os elementos</p><p>químicos constituintes do subproduto cloreto de cálcio.</p><p>4.1. Das seguintes afirmações, selecione as duas falsas e escreva-as devidamente</p><p>corrigidas.</p><p>A. No estado fundamental, a configuração eletrónica do 17C é 2 2 6 1 61 2 2 3 3s s p s p .</p><p>B. O raio atómico do cálcio ( )20Ca é maior do que o raio atómico do cloro.</p><p>C. Os iões 2Ca + e C − são isoeletrónicos.</p><p>D. Os espetros fotoeletrónicos do cálcio e do cloro apresentam picos com três</p><p>intensidades diferentes.</p><p>3</p><p>4.2. Selecione a opção que indica a geometria das moléculas de 3NH .</p><p>(A) Tetraédrica.</p><p>(B) Piramidal trigonal.</p><p>(C) Triangular plana.</p><p>(D) Angular.</p><p>4.3. Selecione a opção que corresponde, respetivamente, à polaridade das ligações entre</p><p>os átomos de N e H nas moléculas de 3NH e à polaridade dessas moléculas.</p><p>(A) Ligações polares e moléculas apolares.</p><p>(B) Ligações apolares e moléculas apolares.</p><p>(C) Ligações apolares e moléculas polares.</p><p>(D) Ligações polares e moléculas polares.</p><p>Grupo II</p><p>1. O problema da destruição da camada de ozono tem vindo a assumir cada vez maior</p><p>relevância, tendo-se tornado um motivo de preocupação mundial.</p><p>Devido à presença de clorofluorocarbonetos na estratosfera, o “óxido de cloro”, formado a</p><p>partir da reação de átomos de cloro com o dioxigénio, C O• , participa na destruição da</p><p>camada de ozono.</p><p>1.1. Represente a fórmula de estrutura de Lewis da molécula C O• , atendendo a que este</p><p>composto é um radical livre.</p><p>1.2. Descreva o modo como os CFC provocam a destruição da camada de ozono,</p><p>escrevendo as correspondentes equações químicas a partir do diclorodifluorometano.</p><p>2. O cloro e o bromo são dois halogéneos que apresentam ambos dois isótopos naturais.</p><p>2.1. Tendo em conta a posição dos elementos cloro e bromo na Tabela Periódica, compare,</p><p>justificando, o raio atómico dos átomos destes elementos.</p><p>2.2. O bromo apresenta dois isótopos naturais, 79Br e 81Br . Em 1000 g de bromo puro</p><p>( )r 79,904A = há 243,8203 10 átomos do isótopo 79Br ( )r 78,918A = . Calcule a</p><p>abundância relativa do isótopo 81Br .</p><p>2.3. Calcule a massa isotópica relativa do isótopo 81Br .</p><p>4</p><p>3. Dada a reação A(g) 2 B(g) C(g)+ , considere misturas bem agitadas de A, B e C em</p><p>equilíbrio químico, a uma dada temperatura T.</p><p>Estabeleça a correspondência entre as razões que provocam a perturbação dos equilíbrios</p><p>descritas de a) a f) com os gráficos 1 a 8 que representam a variação do quociente da</p><p>reação no decorrer do tempo.</p><p>a) Passado um certo tempo, adição de reagente A à mistura em equilíbrio.</p><p>b) Passado um certo tempo, adição de reagente C à mistura em equilíbrio.</p><p>c) Alteração da temperatura.</p><p>d) Adição de reagente B no instante inicial.</p><p>e) Adição de reagente A seguida da adição de C.</p><p>f) Adição de reagente B e variação da temperatura.</p><p>4. A solubilidade em água dos halogenetos de prata é muito variada e diminui</p><p>progressivamente do fluoreto ao iodeto.</p><p>4.1. A solubilidade do brometo de prata é 30,138 mg dm− a 25 C . Determine a respetiva</p><p>constante de produto de solubilidade.</p><p>⇌</p><p>5</p><p>4.2. Selecione a opção correta.</p><p>Os números de oxidação do átomo de halogéneo nas espécies representadas por</p><p>2BrO , C O , 4C O e 3A Br são, respetivamente:</p><p>(A) 1; 3; 7; –1.</p><p>(B) 3; –1; 7; 1.</p><p>(C) 3; 1; 7; –1.</p><p>(D) 3; 7; 1; –1</p><p>Grupo III</p><p>Uma bola, de massa m , é lançada horizontalmente, com velocidade de 112,0 m s− , de uma</p><p>posição que se encontra a 10m do solo, passando a descrever uma trajetória curvilínea,</p><p>semelhante à esquematizada na figura 1 (a figura não está à escala). Considere que, durante</p><p>todo o movimento, a bola se comporta como uma partícula material e que a resistência do ar é</p><p>desprezável.</p><p>Figura 1</p><p>1. Determine, por considerações energéticas, o módulo da velocidade com que a bola atinge o</p><p>solo, considerando que este é o nível de referêcia zero da energia potencial gravítica.</p><p>Apresente todas as etapas de resolução.</p><p>2. Selecione qual a opção que pode traduzir os vetores que melhor representam a velocidade,</p><p>v , e a resultante das forças,</p><p>RF , que atuam sobre a bola, no instante em que esta passa</p><p>pela posição P.</p><p>(A) (B) (C) (D)</p><p>- - -</p><p>6</p><p>3. Selecione a opção que completa corretamente a seguinte frase.</p><p>O valor do trabaho realizado pela força gravítica que atua sobre a bola desde que inicia o</p><p>movimento até atingir o solo é igual a</p><p>(A) 50 m .</p><p>(B) 5 m .</p><p>(C) 50 m− .</p><p>(D) 5 m− .</p><p>4. A mesma bola foi, posteriormente, lançada verticalmente para cima, de uma altura em</p><p>relação ao solo de 1,0 m , com o mesmo módulo de velocidade, 112,0 m s− . Considere que o</p><p>sentido positivo do semieixo 0y é o ascendente.</p><p>4.1. Selecione a opção que apresenta a equação que traduz a componente escalar da</p><p>velocidade, ( )yv t= f , em função do tempo, para o movimento da bola, desde que é</p><p>lançada até atingir o solo.</p><p>(A) 12,0 5,0 (SI)yv t= − −</p><p>(B) 12,0 10 (SI)yv t= +</p><p>(C) 12,0 5,0 (SI)yv t= − +</p><p>(D) 12,0 10 (SI)yv t= −</p><p>4.2. Determine o intervalo de tempo que decorre entre o instante em que a bola é lançada</p><p>e</p><p>o instante em que, durante a queda, passa pela posição de lançamento. Apresente</p><p>todas as etapas de resolução.</p><p>Grupo IV</p><p>1. Numa aula laboratorial, um grupo de alunos determinou experimentalmente as</p><p>características de um gerador de corrente elétrica de uma pilha. O circuito elétrico montado</p><p>pelos alunos está esquematizado na figura 2.</p><p>Figura 2</p><p>1.1. Identifique os aparelhos de medida representados na figura 2 por A e B.</p><p>1.2. Identifique a seta da figura 2, 1I ou 2I , que pode representar o sentido real da corrente</p><p>elétrica que percorre o reóstato R .</p><p>7</p><p>1.3. Os valores da diferença de potencial entre os terminais da pilha e da corrente elétrica</p><p>lidos pelos alunos durante a atividade estão registados na tabela seguinte.</p><p>/ mAI 0,0 40,5 59,7 72,0 86,4 96,4 108,3</p><p>/ VU 3,98 3,22 2,53 2,24 1,98 1,70 0,98</p><p>1.3.1. Indique a incerteza de leitura do amperímetro digital utilizado pelos alunos.</p><p>1.3.2. Recorrendo à calculadora gráfica, apresente a equação da reta, em</p><p>unidades SI, que melhor traduz a variação da diferença de potencial, U ,</p><p>entre os terminais da pilha, em função da corrente elétrica, I , que percorre</p><p>o reóstato e indique os valores das características da pilha.</p><p>2. Uma pilha não é mais do que um gerador de corrente elétrica contínua. Contudo, a que é</p><p>fornecida nas nossas casas pelas centrais elétricas é uma corrente alternada, que tem por</p><p>base o fenómeno da indução eletromagnética.</p><p>2.1. Uma espira encontra-se imóvel numa zona do espaço onde existe um campo</p><p>magnético uniforme B de direção vertical.</p><p>Indique a direção do plano da espira para que, mantendo-se constantes todas as</p><p>outras condições, o fluxo magnético que a atravessa seja nulo.</p><p>2.2. Num dado intervalo de tempo, o módulo do fluxo magnético, mΦ , que atravessa a</p><p>espira, varia com o tempo, t, de acordo com o esboço do gráfico representado na figura 3.</p><p>Figura 3</p><p>Para o intervalo de tempo  30; t , selecione qual das opções dos seguintes esboços do</p><p>gráfico pode representar o módulo da força eletromotriz,  , em função do tempo, t ,</p><p>gerada nos terminais da bobina.</p><p>8</p><p>(A) (B)</p><p>(C) (D)</p><p>Grupo V</p><p>Um feixe de luz monocromática que se propaga no ar incide numa das faces de um</p><p>paralelepípedo de vidro, propagando-se depois no interior deste.</p><p>A amplitude do ângulo de incidência é de 28,0e a velocidade de propagação do feixe</p><p>monocromático no interior do vidro é de 8 12,06 10 m s− .</p><p>1. Determine a amplitude do ângulo de refração do feixe de luz monocromática.</p><p>Apresente todas as etapas de resolução</p><p>( )ar índice de refração do ar 1,00n =</p><p>2. Selecione a opção que completamente corretamente a seguinte frase.</p><p>Quando o feixe de luz monocromática passa do ar para o vidro, o comprimento de</p><p>onda_____________ e o período da radiação____________.</p><p>(A) aumenta … diminui</p><p>(B) aumenta … aumenta</p><p>(C) diminui… mantém-se</p><p>(D) mantém-se… mantém-se</p><p>9</p><p>3. Selecione a opção que completa corretamente a seguinte frase.</p><p>A reflexão total da luz monocromática verifica-se quando incide na superfície de separação</p><p>entre o ____________ com um ângulo de amplitude _____________ à amplitude do ângulo</p><p>limite.</p><p>(A) ar e o vidro … superior</p><p>(B) ar e o vidro … inferior</p><p>(C) vidro e o ar … inferior</p><p>(D) vidro e o ar … superior</p><p>10</p><p>COTAÇÃO</p><p>Grupo I 50 pontos</p><p>1. …………………………………………………………………………………. 10 pontos</p><p>1.1. ………………………………………………………….… 5 pontos</p><p>1.2. ………………………………………………………….… 5 pontos</p><p>2. ……………………………………………………………………………..…… 15 pontos</p><p>2.1. …………………….……………………………………… 7 pontos</p><p>2.2. ………………………….………………………………… 8 pontos</p><p>3. ……………………………………………………………………………….… 10 pontos</p><p>3.1. ……………………………………………………………. 5 pontos</p><p>3.2. ……………………………………………………………. 5 pontos</p><p>4. ……………………………………………………………………………….… 15 pontos</p><p>4.1. ………………………………………………………….. 5 pontos</p><p>4.2. ………………………………………………………….. 5 pontos</p><p>4.3. ………………………………………………………….. 5 pontos</p><p>Grupo II 50 pontos</p><p>1. ……………………………………………………………………………….… 10 pontos</p><p>1.1. …………………………………………………….……. 3 pontos</p><p>1.2. ………………………………………………………….. 7 pontos</p><p>2. ………………………………………………………………………………… 15 pontos</p><p>2.1. ………………………………………………………..… 5 pontos</p><p>2.2. ………………………………………………………..… 5 pontos</p><p>2.3. ………………………………………………………..… 5 pontos</p><p>3. ………………………………………………………………………………… 15 pontos</p><p>Pontuação a atribuir 15 12 9 6 3 0</p><p>Número de correspondências corretas 6 5 4 3 2 1 ou 0</p><p>Número de correspondências erradas ou em falta 0 1 2 3 4 5 ou 6</p><p>11</p><p>4. ………………………………………………………………………………… 10 pontos</p><p>4.1. …………………………………………………….……… 5 pontos</p><p>4.2. …………………………………………………….……… 5 pontos</p><p>Observação: A tabela corresponde a 2,5 por cada resposta correta menos 0,5 por cada</p><p>resposta errada ou em falta.</p><p>Grupo III 40 pontos</p><p>1. …………………………………………………………………………………. 10 pontos</p><p>2 . ………………………………………………………………………………….. 5 pontos</p><p>3. …………………………………………………………………………………... 5 pontos</p><p>4. …………………………………………………………………………………. 20 pontos</p><p>4.1. ……………………………………………………...……. 5 pontos</p><p>4.2. …………………………………………………...……… 15 pontos</p><p>Grupo IV 40 pontos</p><p>1. ……………………………………………………………………………….… 30 pontos</p><p>1.1……………………………………………………...……… 5 pontos</p><p>1.2……………………………………………………...……… 5 pontos</p><p>1.3.1 ……………………………………………………...…… 5 pontos</p><p>1.3.2 ……………………………………………………..….. 15 pontos</p><p>2. ……………………………………………………………………………….… 10 pontos</p><p>2.1………………………………………………………..……. 5 pontos</p><p>2.2…………………………………………………………..…. 5 pontos</p><p>Grupo V 20 pontos</p><p>1. …………………………………………………………………………………. 10 pontos</p><p>2. ………………………………………………………………………………...… 5 pontos</p><p>3. …………………………………………………………………………………... 5 pontos</p><p>Total …………………………………………………………………………………………. 200 pontos</p><p>12</p><p>Tabela de constantes</p><p>Capacidade térmica mássica da água líquida</p><p>3 –1 –14,18 10 J kg Cc =  </p><p>Constante de Avogadro</p><p>23 –1</p><p>A 6,02 10 molN = </p><p>Constante de gravitação universal</p><p>–11 2 26,67 10 N m kgG −= </p><p>Índice de refração do ar 1,000n =</p><p>Módulo da aceleração gravítica de um corpo junto à superfície da Terra</p><p>–210 m sg =</p><p>Módulo da velocidade de propagação da luz no vácuo</p><p>8 –13,00 10 m sc = </p><p>Produto iónico da água (a 25 C ) 1</p><p>w</p><p>41,00 10K −= </p><p>Volume molar de um gás (PTN)</p><p>3</p><p>m</p><p>–122,4 dm molV =</p><p>Formulário</p><p>• Quantidade, massa e volume</p><p>A</p><p>N</p><p>n</p><p>N</p><p>=</p><p>m</p><p>M</p><p>n</p><p>=</p><p>m</p><p>V</p><p>V</p><p>n</p><p>=</p><p>m</p><p>V</p><p> =</p><p>• Soluções</p><p>n</p><p>c</p><p>V</p><p>=</p><p>A</p><p>A</p><p>total</p><p>n</p><p>x</p><p>n</p><p>=  3</p><p>3pH log H O / mol dm+ − = −  </p><p>• Energia</p><p>2</p><p>c</p><p>1</p><p>2</p><p>E mv= pgE mg h=</p><p>m c pE E E= +</p><p>cosW F d = cW E = </p><p>g</p><p>pgF</p><p>W E= −</p><p>U R= I 2P RI= U r= − I</p><p>E m c T=  U W Q = +</p><p>r</p><p>P</p><p>E</p><p>A</p><p>=</p><p>• Mecânica</p><p>2</p><p>0 0</p><p>1</p><p>2</p><p>x x v t at= + + 0v v at= +</p><p>2</p><p>c</p><p>v</p><p>a</p><p>r</p><p>=</p><p>2</p><p> =</p><p></p><p>π</p><p>v r=</p><p>F ma= 1 2</p><p>g 2</p><p>m m</p><p>F G</p><p>r</p><p>=</p><p>• Ondas e eletromagnetismo</p><p>v</p><p> =</p><p>f</p><p>m cosB A =Φ m</p><p>i</p><p>t</p><p></p><p></p><p>=</p><p></p><p>Φ</p><p>c</p><p>n</p><p>v</p><p>= 1 1 2 2sin sinn n =</p><p>1</p><p>PROPOSTA DE PROVA DE EXAME</p><p>Proposta de resolução da Prova de exame de Física e Química A</p><p>11.º Ano de Escolaridade</p><p>Duração da prova: 120 minutos. Tolerância: 30 minutos</p><p>Grupo I</p><p>1.</p><p>1.1. (C)</p><p>O reagente que atua como base na reação direta é OH−</p><p>que capta H+ , passando a 2H O .</p><p>(A) Opção falsa porque</p><p>4NH+ atua como ácido que, ao ceder H+ , passa a 3NH .</p><p>(B) Opção falsa porque por ter menos (átomos de) hidrogénio</p><p>não implica que capte H+ .</p><p>(D) Opção falsa porque o amoníaco é um produto da reação (e não um reagente) no sentido</p><p>direto.</p><p>1.2. ( ) ( ) ( ) ( )2 4 3H O / OH aq ; NH aq / NH g− +</p><p>2.</p><p>2.1. 0,025 moln =</p><p>HC é um ácido forte e, em água, a sua protólise é total:</p><p>( ) ( ) ( )HC aq H aq C aq+ −→ + ou ( ) ( ) ( ) ( )2 3HC aq H O H O aq C aq+ −+ → +</p><p>Como ( )pH log H aq+ = −   , e pH 2= , vem:</p><p>( ) 2 3 3</p><p>suco gástrico</p><p>H aq 1,0 10 mol dm 0,010 mol dm+ − − −  =  = </p><p>Como</p><p>3</p><p>suco gástrico 2,5 dm /diaV = e n c V=  , vem</p><p>3 30,010 mol dm 2,5 dm /dia 0,025 mol/dian −=  =</p><p>A quantidade de ( )H aq+</p><p>produzida no estômago por dia (em média) é 0,025 mol .</p><p>2.2. 3781dmV =</p><p>( )2 alcalinapH H O 9,5=</p><p>A 25 C , pH pOH 14+ = . Assim, a 25 C : pOH 14 9,5 4,5= − =</p><p>Como ( )pOH log OH aq− = −   :</p><p>( ) 4,5 3 5 3OH aq 1,0 10 mol dm 3,2 10 mol dm− − − − −  =  =  </p><p>Marco</p><p>Máquina de Escrever</p><p>www.estudaFQ.pt</p><p>-</p><p>96</p><p>310</p><p>99</p><p>94</p><p>2</p><p>De acordo com a reação ( ) ( ) ( )2H aq OH aq H O+ −+ → , a estequiometria da reação é de 1:1,</p><p>logo, ( ) ( )H OHn n+ −= .</p><p>Assim, para neutralizar todo o suco gástrico produzido diariamente, a quantidade de OH−</p><p>necessária é: ( )OH 0,025 moln − = .</p><p>Como n c V=  , vem:</p><p>5 30,025 mol 3,2 10 mol dm V− −=  </p><p>3</p><p>5 3</p><p>0,025 mol</p><p>781dm</p><p>3,2  10 mol dm</p><p>V</p><p>− −</p><p>= =</p><p></p><p>3.</p><p>3.1. Cloreto de amónio.</p><p>Calculando e comparando as quantidades relativas dos reagente, identifica-se o reagente</p><p>limitante.</p><p>Cálculo de quantidades:</p><p>( ) ( )4 4 4</p><p>3 3</p><p>NH C NH C aq NH C aq</p><p>0,100 mol dm 1,00 dm 0,100 moln c V −=  =  =</p><p>( )( )</p><p>( )</p><p>s</p><p>CaO 1</p><p>CaO 56,1 g</p><p>1,00 mol</p><p>CaO 56,1 g mol</p><p>m</p><p>n</p><p>M −</p><p>= = =</p><p>Comparação: 4NH CCaO 1 0,050</p><p>1 2</p><p>nn</p><p>=  = , logo, o 4NH C é o reagente limitante.</p><p>OU</p><p>De acordo com a estequiometria da reação, 2 :1 , 0,100 mol de 4NH C reagem com 0,050 mol</p><p>de CaO . Como se misturaram 0,100 mol de 4NH C com 1,00 mol de CaO , verifica-</p><p>-se que o CaO está em excesso e, portanto, o 4NH C está em defeito.</p><p>Conclusão: O reagente limitante é o cloreto de amónio.</p><p>3.2. (D)</p><p>Atendendo à proporção estequiométrica entre o reagente limitante, 4NH C , e o produto 3NH , 1:1 ,</p><p>vem:</p><p>4 3NH C teórico NHn n=</p><p>Assim,</p><p>3teórico NH 0,100 moln =</p><p>3</p><p>3</p><p>3</p><p>NH</p><p>obtido NH 3 1</p><p>m</p><p>2,00 dm</p><p>0,0893 mol</p><p>22,4 dm mol</p><p>V</p><p>n</p><p>V −</p><p>= = =</p><p>3</p><p>Cálculo do rendimento:</p><p>obtido</p><p>teórico</p><p>0,0893 mol</p><p>100   100 89,3%</p><p>0,100 mol</p><p>n</p><p>n</p><p> =   =  =</p><p>o que está de acordo com a opção (D).</p><p>4.</p><p>4.1. A e D.</p><p>A. Falsa, pois não obedece ao Princípio da Construção ( 3s não foi completamente preenchida</p><p>antes de 3p ).</p><p>Correção: No estado fundamental, a configuração eletrónica do 17C é 2 2 6 2 51 2 2 3 3s s p s p .</p><p>D. Falsa, pois o espetro fotoeletrónico do cálcio ( )2 2 6 2 6 21 2 2 3 3 4s s p s p s apresenta seis</p><p>picos com duas intensidades diferentes (tem 2-2-6-2-6-2 eletrões nos seis subníveis, sendo</p><p>a intensidade relativa dos picos 2:2:6:2:6:2 ou 1:1:3:1:3:1) e o espetro fotoeletrónico do</p><p>cloro ( )2 2 6 2 51 2 2 3 3s s p s p apresenta cinco picos com três intensidades diferentes (tem</p><p>2-2-6-2-5 eletrões nos cinco subníveis, sendo a intensidade relativa dos picos 2:2:6:2:5 ).</p><p>(A altura de cada pico identifica a proporção (número relativo) de eletrões em cada nível.)</p><p>Correção: O espetro fotoeletrónico do cálcio apresenta picos com duas intensidades</p><p>diferentes e o espetro fotoeletrónico do cloro apresenta picos com três intensidades</p><p>diferentes.</p><p>4.2. (B)</p><p>A geometria de uma molécula é aquela que conduz à máxima estabilidade do sistema</p><p>molecular. Segundo o modelo da repulsão dos pares eletrónicos de valência, estes dispõem-se</p><p>no espaço o mais afastados possível, de modo a conduzir às menores repulsões eletrónicas</p><p>possíveis. No caso da molécula de 3NH , os pares eletrónicos de valência que rodeiam o átomo</p><p>central são três pares de eletrões ligantes, correspondentes às três ligações covalentes N H−</p><p>e um par de eletrões não ligante localizado no nitrogénio.</p><p>O maior afastamento possível destes quatro pares obtém-se quando eles se dispõem no</p><p>espaço de modo aproximadamente tetraédrico, conferindo ao conjunto uma geometria</p><p>piramidal trigonal, o que está de acordo com a opção (B).</p><p>4</p><p>4.3. (D)</p><p>As ligações N H− são polares, pois a polaridade das ligações resulta da diferença de energia</p><p>de ionização dos átomos ligados ou da diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados.</p><p>A polaridade das moléculas resulta da polaridade de todas as ligações existentes e da geometria</p><p>das moléculas. Neste caso, as moléculas de 3NH são polares, pois há uma distribuição</p><p>assimétrica das cargas elétricas entre os átomos, o que está de acordo com a opção (D).</p><p>Grupo II</p><p>1.</p><p>1.1.</p><p>1. 2. Os CFC são clorofluorocarbonetos, isto é, compostos derivados dos hidrocarbonetos, em</p><p>que os átomos de hidrogénio foram substituídos por átomos de cloro e flúor.</p><p>Na estratosfera, os CFC, por ação das radiações UV, sofrem fotodissociação, ocorrendo a</p><p>rutura de ligações C C− , o que leva à libertação de radicais livres.</p><p>UV</p><p>2 2 2CC F C CC F⎯⎯⎯→ +</p><p>Os radicais cloro, muito reativos, reagem com o ozono, removendo-lhe um átomo de oxigénio,</p><p>o que origina oxigénio molecular e radical óxido de cloro.</p><p>3 2C O C O O+ → +</p><p>O radical óxido de cloro pode reagir com outra molécula de 3O :</p><p>3 2C O O 2 O C+ → +</p><p>originando de novo radicais cloro que voltam a iniciar o ciclo. É um processo em cadeia.</p><p>Um único átomo de cloro pode destruir milhares de moléculas de ozono, o que conduz a</p><p>elevados danos na camada de ozono estratosférico.</p><p>A reação global é: 3 22 O (g) 3 O (g)→</p><p>2.</p><p>2.1. O raio atómico dos átomos de bromo é maior do que o raio atómico dos átomos de cloro,</p><p>dado que ambos os elementos pertencem ao mesmo grupo da TP (grupo 17) e o cloro antecede</p><p>o bromo, pois o cloro localiza-se no 3.º período e o bromo no 4.º período.</p><p>5</p><p>Num grupo da Tabela Periódica, os raios atómicos dos elementos aumentam à medida que</p><p>aumenta o número de camadas eletrónicas, ou seja, o raio atómico aumenta ao longo do grupo.</p><p>2.2. Abundância relativa de bromo-81: 49,29%</p><p>Número total de átomos de bromo na amostra:</p><p>23 241000</p><p>6,02 10 7,5340 10 átomos</p><p>79,904</p><p>  = </p><p>Número de átomos de bromo-81:</p><p>24 24 247,5340 10 3,8203 10 3,7137 10 átomos −  = </p><p>Abundância relativa de bromo-81:</p><p>24</p><p>24</p><p>3,7137 10</p><p>100 49,29%</p><p>7,5340  10</p><p></p><p> =</p><p></p><p>2.3. Massa isotópica relativa: 80,917</p><p>Abundância relativa de bromo-79:</p><p>100 49,29 50,71%− =</p><p>( )81</p><p>r79,904 78,918 0,5071 Br 0,4929A=  + </p><p>( )81</p><p>r</p><p>79,904 78,918 0,5071</p><p>Br 80,918</p><p>0,4929</p><p>A</p><p>− </p><p>= =</p><p>3. a) – 4; b) – 1; c) – 6; d) – 8; e) – 5; f) – 3.</p><p>b) não pode ser 2 porque a velocidade de diminuição de Q é maior no início e não na parte</p><p>final.</p><p>d) não pode ser 7 porque a velocidade de aumento de Q é maior no início e não na parte final.</p><p>4.</p><p>4.1. 135,40 10sK −= </p><p>( ) 1AgBr 187,77 g molM −=</p><p>3 3</p><p>3 7 3</p><p>1</p><p>0,138 10 g dm</p><p>0,138 mg dm 7,35 10 mol dm</p><p>187,77 g mol</p><p>s s</p><p>− −</p><p>− − −</p><p>−</p><p></p><p>=  = = </p><p>( ) ( ) ( )AgBr s Ag aq Br aq+ −+</p><p>Ag BrsK + −   =    </p><p>Como</p><p>Ag s+  =  e Br s−  =  , vem: ( )</p><p>2</p><p>2 7 137,35 10 5,40 10sK s − −= =  = </p><p>6</p><p>4.2. (C)</p><p>n.o.(Br) em</p><p>2BrO 3− = + ;</p><p>n.o. ( )C em C O 1− = + ;</p><p>n.o. ( )C em</p><p>4C O 7− = + ;</p><p>n.o.(Br) em 3A Br 1= − ,</p><p>o que está de acordo com a opção (C).</p><p>Grupo III</p><p>1. 1</p><p>f 18,5 m sv −= .</p><p>Durante o movimento de queda da bola há conservação de energia mecânica, visto que a única</p><p>força que sobre ela atua é a força gravítica, uma vez que a resistência do ar é desprezável.</p><p>Então,</p><p>i f i i f fm m c p c pE E E E E E=  + = +</p><p>Como</p><p>fp 0E = , pode escrever-se:</p><p>2 2 2 2</p><p>i i f f i i</p><p>1 1</p><p>2</p><p>2 2</p><p>m v m g h m v v v g h+ =  = + </p><p>2 1</p><p>f i i f2    12,0 2 10 10,0 18,5 m sv v g h v −= +  = +   =</p>O módulo da velocidade com que a bola atinge o solo é igual a 118,5 m s− . 
 
2. (B) 
A resultante das forças que atuam sobre a bola é igual à força gravítica. Esta força é constante, 
vertical e de sentido descendente, pelo que se eliminam os esquemas (A) e (C). Dado que o 
vetor velocidade é, em cada instante, tangente à trajetória, verifica-se que o esquema (D) está 
incorreto. 
Assim, a opção correta é a (B). 
 
3. (A) 
O valor do trabalho realizado pela força gravítica, força conservativa, é simétrico da variação de 
energia potencial gravítica do sistema Terra + bola entre as posições de lançamento e do solo. 
Assim, 
7 
 
( )
g f ip pF
EW E= − − 
Dado que a energia potencial gravítica final é nula, então, 
( )
i ig g g g g
p p i0 10 5,0 50
F F F F F
E E mW W W W Wg h m m= − −  =  =  =    = 
A opção correta é a (A). 
 
4. 
4.1. (D) 
A bola está animada de movimento retilíneo uniformemente variado. Assim, substituindo na lei 
da velocidade, 
1
0 12,0 m syv −= , que é positiva (sentido ascendente) e a aceleração, 
210 m sa g −= − = − (sentido descendente), obtém-se a equação da componente escalar da 
velocidade 12,0 10 (SI)yv t= − . 
A opção correta é a (D). 
4.2. 2,4 st = 
A lei das posições do movimento uniformemente variado é 2
0 0
1
2
yy y v t at= + + . 
Sendo 
0 1,0 my = , 
1
0 12,0 m syv −= e 210 m sa −= − , 
verifica-se que a equação da componente escalar da posição da bola durante o movimento é: 
( )21,0 12,0 5,0 SIy t t= + − 
Substituindo nesta equação o valor da componente escalar da posição, y , no instante em que. 
durante a queda, passa pela posição de lançamento, determina-se o intervalo de tempo 
decorrido. Como 1,0 my = , tem-se: 
2 2 12,0
1,0 1,0 12,0 5,0 0 12,0 5,0 2,4 s
5,0
t t t t t= + −  = −  = = 
O intervalo de tempo que decorre entre o instante em que a bola é lançada e o instante em 
que, durante a queda, passa pela posição de lançamento é igual a 2,4 s. 
 
 
 
 
8 
 
Grupo IV 
 
1. 
1.1. A é um amperímetro (está ligado em série) e B é um voltímetro (está ligado em paralelo 
aos polos da pilha). 
1.2. A seta que indica o sentido real da corrente elétrica é a 1I , pois a corrente elétrica sai do 
polo negativo da pilha e entra no polo positivo. 
1.3. 
1.3.1. 0,1mA 
Da análise dos valores tabelados para I , verifica-se que a sensibilidade do amperímetro é 
0,1mA . Como este é digital, a incerteza de leitura é igual à sensibilidade, ou seja, a incerteza é 
0,1mA . 
1.3.2. Força eletromotriz da pilha: 4,12 V = e a resistência interna: i 26,4r =  . 
A equação da reta que melhor traduz a variação da diferença de potencial ( )U f= I nos terminais 
da pilha é: 
( )4,12 26,4 SIU = − I 
Comparando esta equação com a equação característica da pilha 
iU r= − I 
tem-se: 
Força eletromotriz da pilha: 4,12 V = e a resistência interna: i 26,4r =  . 
 
2. 
2.1. Direção vertical. 
Recorrendo à expressão m cosB A =Φ , verifica-se que o fluxo magnético que atravessa a 
espira é nulo quando a amplitude do ângulo  , ângulo definido pelo eixo da espira e o campo 
magnético, for igual a 90 . 
Assim, a direção do plano da espira tem de coincidir com a do campo magnético, isto é, a direção 
vertical. 
2.2. (B) 
Da análise do esboço do gráfico representado na figura 3, e recorrendo à expressão 
m
t


=

Φ
, verifica-se que: 
– no intervalo de tempo  10; t , 2t = e m
4
6 2 4 2
2
 = − =  = =Φ 
9 
 
– no intervalo de tempo  1 2;t t , 3t = e 
m
0
6 6 0 0
3
 = − =  = =Φ 
– no intervalo de tempo  2 3;t t , 3t = e 
m
6
0 6 6 2
3
 = − =  = =Φ 
O esboço que melhor traduz o gráfico ( )f t = , para o intervalo de tempo considerado é o da 
opção (B). 
 
Grupo V 
 
1. vidro 18,8 =  
Para determinar a amplitude do ângulo de refração, vidro , recorre-se à Lei de Snell-Descartes 
para a refração: 
ar ar vidro vidrosin sinn n = 
Mas, previamente, é necessário calcular o índice de refração do vidro, vidron , através da relação 
8
vidro vidro vidro8
vidro
3,00 10
1,46
2,06 10
c
n n n
v

=  =  =

 
Finalmente, determina-se vidro : 
vidro vidro vidro vidro
1,00 sin28,0
1,00 sin28,0 1,46 sin sin sin 0,322 18,8
1,46
   
 
  =  =  =  =  
A amplitude do ângulo de refração do feixe de luz monocromática é igual a 18,8 . 
 
2. (C) 
O período de uma radiação monocromática (bem como a sua frequência 
1
=T
f
) é uma 
propriedade característica dessa radiação, pelo que o seu valor é constante qualquer que seja o 
meio de propagação, eliminando-se assim as opções (A) e (B). 
O comprimento de onda,  , é: 
v
 =
f
 e, como 
1
=T
f
 , então v = T . 
Dado que T é constante e que a velocidade de propagação no vidro é inferior à do ar (que é 
máxima, 8 13,00 10 m s− ), então, o comprimento de onda da radiação monocromática ao passar 
do ar para o vidro diminui, sendo a opção correta a (C). 
10 
 
3. (D) 
Para que ocorra reflexão total, a luz tem de se propagar no meio de maior índice de refração até 
incidir na superfície de separação entre este meio e outro de menor índice de refração. Como o 
menor valor de índice de refração é o do ar (1,00), as opções (A) e (B) são eliminadas. 
A amplitude do ângulo de incidência tem de ser superior ao ângulo-limite (ângulo de incidência 
para o qual o ângulo refratado é tangente à superfície de separação dos dois meios, 90º). 
Assim, a opção correta é a (D). 
 
 
 
 
 
13