Exame Nacional Física e Química A 2022 · Época especial

1. A água, $\text{H}_2\text{O}$, é uma substância que apresenta propriedades físicas e químicas particulares.

1.1.

A molécula de água apresenta, no total,

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1.2.

A água pode ser obtida a partir da reação entre o dioxigénio, $\text{O}_2$, e o di-hidrogénio, $\text{H}_2$. Tal reação é traduzida por $$\text{O}_2(\text{g}) + 2\,\text{H}_2(\text{g}) \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O}(\text{g})$$

Num recipiente fechado, introduziram-se $6\text{ mol}$ de $\text{O}_2$ e $10\text{ mol}$ de $\text{H}_2$.

Após reação completa,

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1. A água, $\text{H}_2\text{O}$, é uma substância que apresenta propriedades físicas e químicas particulares.

1.3.

A água é uma substância que reage com ela própria, ainda que em pequena extensão. A reação de autoionização da água é traduzida por $$2\,\text{H}_2\text{O}(\text{l}) \rightleftharpoons \text{OH}^-(\text{aq}) + \text{H}_3\text{O}^+(\text{aq})$$

Na tabela seguinte, estão representados os valores do produto iónico da água, $K_w$, a diferentes temperaturas, $\theta$, expressas em $^\circ\text{C}$.

$\theta\, /\, ^\circ\text{C}$ · $K_\text{w}$

$0$ · $0{,}11 \times 10^{-14}$

$20$ · $0{,}68 \times 10^{-14}$

$40$ · $2{,}92 \times 10^{-14}$

$60$ · $9{,}55 \times 10^{-14}$

Explique, com base na análise da tabela, como varia o $\text{pOH}$ da água pura em função do aumento da temperatura.

Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.

1. A água, $\text{H}_2\text{O}$, é uma substância que apresenta propriedades físicas e químicas particulares.

1.4. Quando se coloca uma determinada massa de água líquida num congelador, observa-se um aumento do volume da água durante a sua solidificação. Comparativamente à água líquida, o gelo apresenta

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2. Num certo local, foi construído um sistema de aquecimento de água de baixo custo, que funciona como a seguir se descreve.

O sistema é constituído por um coletor solar e por um reservatório, encontrando-se este numa posição mais elevada em relação àquele.

A água, que circula no coletor solar dentro de tubos, é aquecida pelo Sol e sobe, por convecção, ao reservatório. A água mais fria do reservatório desce para o coletor. A repetição cíclica deste processo possibilita o aquecimento da água do reservatório.

2.1. Nos esquemas seguintes, as setas indicam o sentido da circulação da água.

Qual dos esquemas apresenta a forma mais eficiente de ligar o coletor solar ao reservatório, para aquecer a água do reservatório?

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Esquema ()

2. Num certo local, foi construído um sistema de aquecimento de água de baixo custo, que funciona como a seguir se descreve.

O sistema é constituído por um coletor solar e por um reservatório, encontrando-se este numa posição mais elevada em relação àquele.

A água, que circula no coletor solar dentro de tubos, é aquecida pelo Sol e sobe, por convecção, ao reservatório. A água mais fria do reservatório desce para o coletor. A repetição cíclica deste processo possibilita o aquecimento da água do reservatório.

2.2. O coletor solar foi construído com uma área de $2{,}5\text{ m}^2$, e o sistema coletor solar + reservatório foi cheio com $100\text{ L}$ de água. Após $7{,}0\text{ h}$ de exposição solar, a temperatura da água subiu de $23\text{ }^\circ\text{C}$ para $41\text{ }^\circ\text{C}$.

Admita que a irradiância solar média, no nível em que o coletor se encontra, é $600\text{ W}\text{ m}^{-2}$ e que $\rho_{\text{água}} = 1{,}00\text{ kg}\text{ dm}^{-3}$.

Considere desprezável o aquecimento do reservatório por exposição solar direta e a reflexão no coletor solar.

Calcule a energia dissipada neste processo de aquecimento.

Apresente todos os cálculos efetuados.

3. Com vista a uma gestão energética económica e ambientalmente mais sustentável, a administração de uma rede de metropolitano adotou o procedimento seguinte no percurso entre cada duas estações:

– no primeiro quarto do tempo total do percurso, o comboio move-se com aceleração constante;

– de seguida, durante metade do tempo total, mantém uma velocidade constante;

– no último quarto do tempo total, reduz a sua velocidade uniformemente, até parar.

Considere uma trajetória retilínea e horizontal entre duas estações.

3.1. Qual é o esboço do gráfico da posição em função do tempo que melhor corresponde ao movimento desse comboio entre duas estações?

Admita que o comboio pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

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3.2. Enquanto trabalha no interior de um túnel, um funcionário avista um comboio parado na estação, a $150\text{ m}$ de distância. Por motivos de segurança, o funcionário imobiliza-se junto à parede do túnel, à espera que o comboio passe.

A Figura 1 representa o movimento do comboio desde que parte da estação até que inicia a sua passagem pelo funcionário com uma velocidade de $10\text{ m s}^{-1}$.

A Figura 2 representa o instante em que a última carruagem passa, na totalidade, pelo funcionário.

Considere que o comboio tem $80\text{ m}$ de comprimento e que se movimenta com aceleração constante.

Calcule o intervalo de tempo, $\Delta t$, desde a partida do comboio da estação até que a última carruagem passa pelo funcionário, como se representa na Figura 2.

Apresente todos os cálculos efetuados.

Uma das opções de mobilidade sustentável nas cidades passa pelo uso da bicicleta como meio de transporte.

Na Figura 3, que não está à escala, está representada uma ciclista que se desloca numa trajetória retilínea, numa ciclovia. A ciclovia tem um troço horizontal, entre A e B, e um troço de inclinação constante, entre B e C.

O conjunto, de massa $m$, constituído pela ciclista e pela sua bicicleta não motorizada pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

No planeamento das ciclovias, recomenda-se que sejam evitadas rampas com uma inclinação longitudinal superior a $5\%$. Admita que uma inclinação de $5\%$ significa que, por cada $100\text{ m}$ de pista inclinada percorrida, há um desnível de $5\text{ m}$ na vertical.

Com o objetivo de determinar a inclinação aproximada do troço entre B e C da ciclovia, foi realizada a seguinte experiência:

quando a ciclista passou na posição B, observou que o velocímetro da bicicleta marcava $30\text{ km h}^{-1}$;

quando iniciou a subida, na posição B, deixou de pedalar, percorrendo $40\text{ m}$ até parar na posição C.

Admita que, no trajeto de B a C, foi dissipada $30\%$ da energia mecânica do conjunto ciclista + bicicleta e que as forças dissipativas se mantiveram constantes ao longo de todo o percurso.

Considere o troço horizontal da ciclovia como nível de referência da energia potencial gravítica.

Considere a roda traseira da bicicleta como um sistema fechado.

No troço de A a B, a roda cedeu ao exterior $12\text{ J}$, como calor, tendo sido realizado sobre ela um trabalho de $22\text{ J}$.

Qual foi a variação da energia interna da roda?

Uma das opções de mobilidade sustentável nas cidades passa pelo uso da bicicleta como meio de transporte.

Na Figura 3, que não está à escala, está representada uma ciclista que se desloca numa trajetória retilínea, numa ciclovia. A ciclovia tem um troço horizontal, entre A e B, e um troço de inclinação constante, entre B e C.

O conjunto, de massa $m$, constituído pela ciclista e pela sua bicicleta não motorizada pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

No planeamento das ciclovias, recomenda-se que sejam evitadas rampas com uma inclinação longitudinal superior a $5\%$. Admita que uma inclinação de $5\%$ significa que, por cada $100\text{ m}$ de pista inclinada percorrida, há um desnível de $5\text{ m}$ na vertical.

Com o objetivo de determinar a inclinação aproximada do troço entre B e C da ciclovia, foi realizada a seguinte experiência:

quando a ciclista passou na posição B, observou que o velocímetro da bicicleta marcava $30\text{ km h}^{-1}$;

quando iniciou a subida, na posição B, deixou de pedalar, percorrendo $40\text{ m}$ até parar na posição C.

Admita que, no trajeto de B a C, foi dissipada $30\%$ da energia mecânica do conjunto ciclista + bicicleta e que as forças dissipativas se mantiveram constantes ao longo de todo o percurso.

Considere o troço horizontal da ciclovia como nível de referência da energia potencial gravítica.

4.2.1. Verifique se a inclinação da ciclovia cumpre a recomendação indicada.

Mostre como chegou à verificação solicitada, apresentando todos os cálculos efetuados.

Uma das opções de mobilidade sustentável nas cidades passa pelo uso da bicicleta como meio de transporte.

Na Figura 3, que não está à escala, está representada uma ciclista que se desloca numa trajetória retilínea, numa ciclovia. A ciclovia tem um troço horizontal, entre A e B, e um troço de inclinação constante, entre B e C.

O conjunto, de massa $m$, constituído pela ciclista e pela sua bicicleta não motorizada pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

No planeamento das ciclovias, recomenda-se que sejam evitadas rampas com uma inclinação longitudinal superior a $5\%$. Admita que uma inclinação de $5\%$ significa que, por cada $100\text{ m}$ de pista inclinada percorrida, há um desnível de $5\text{ m}$ na vertical.

Com o objetivo de determinar a inclinação aproximada do troço entre B e C da ciclovia, foi realizada a seguinte experiência:

quando a ciclista passou na posição B, observou que o velocímetro da bicicleta marcava $30\text{ km h}^{-1}$;

quando iniciou a subida, na posição B, deixou de pedalar, percorrendo $40\text{ m}$ até parar na posição C.

Admita que, no trajeto de B a C, foi dissipada $30\%$ da energia mecânica do conjunto ciclista + bicicleta e que as forças dissipativas se mantiveram constantes ao longo de todo o percurso.

Considere o troço horizontal da ciclovia como nível de referência da energia potencial gravítica.

4.2.2. Nos esquemas seguintes, está representado o conjunto ciclista + bicicleta durante a realização da experiência, numa posição entre B e C.

Em qual dos esquemas se encontram representados, embora não à escala, o vetor resultante das forças que atuam no conjunto, $\vec{F}_\text{R}$, e o vetor aceleração, $\vec{a}$, durante a subida?

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Uma das opções de mobilidade sustentável nas cidades passa pelo uso da bicicleta como meio de transporte.

Na Figura 3, que não está à escala, está representada uma ciclista que se desloca numa trajetória retilínea, numa ciclovia. A ciclovia tem um troço horizontal, entre A e B, e um troço de inclinação constante, entre B e C.

O conjunto, de massa $m$, constituído pela ciclista e pela sua bicicleta não motorizada pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

No planeamento das ciclovias, recomenda-se que sejam evitadas rampas com uma inclinação longitudinal superior a $5\%$. Admita que uma inclinação de $5\%$ significa que, por cada $100\text{ m}$ de pista inclinada percorrida, há um desnível de $5\text{ m}$ na vertical.

Com o objetivo de determinar a inclinação aproximada do troço entre B e C da ciclovia, foi realizada a seguinte experiência:

quando a ciclista passou na posição B, observou que o velocímetro da bicicleta marcava $30\text{ km h}^{-1}$;

quando iniciou a subida, na posição B, deixou de pedalar, percorrendo $40\text{ m}$ até parar na posição C.

Admita que, no trajeto de B a C, foi dissipada $30\%$ da energia mecânica do conjunto ciclista + bicicleta e que as forças dissipativas se mantiveram constantes ao longo de todo o percurso.

Considere o troço horizontal da ciclovia como nível de referência da energia potencial gravítica.

4.2.3. Qual das opções seguintes pode representar os esboços dos gráficos da energia cinética, $E_\text{c}$, e da energia potencial gravítica, $E_\text{pg}$, do conjunto ciclista + bicicleta + Terra, em função da altura, $h$, correspondentes ao trajeto de B a C?

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Uma das opções de mobilidade sustentável nas cidades passa pelo uso da bicicleta como meio de transporte.

Na Figura 3, que não está à escala, está representada uma ciclista que se desloca numa trajetória retilínea, numa ciclovia. A ciclovia tem um troço horizontal, entre A e B, e um troço de inclinação constante, entre B e C.

O conjunto, de massa $m$, constituído pela ciclista e pela sua bicicleta não motorizada pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

No planeamento das ciclovias, recomenda-se que sejam evitadas rampas com uma inclinação longitudinal superior a $5\%$. Admita que uma inclinação de $5\%$ significa que, por cada $100\text{ m}$ de pista inclinada percorrida, há um desnível de $5\text{ m}$ na vertical.

Com o objetivo de determinar a inclinação aproximada do troço entre B e C da ciclovia, foi realizada a seguinte experiência:

quando a ciclista passou na posição B, observou que o velocímetro da bicicleta marcava $30\text{ km h}^{-1}$;

quando iniciou a subida, na posição B, deixou de pedalar, percorrendo $40\text{ m}$ até parar na posição C.

Admita que, no trajeto de B a C, foi dissipada $30\%$ da energia mecânica do conjunto ciclista + bicicleta e que as forças dissipativas se mantiveram constantes ao longo de todo o percurso.

Considere o troço horizontal da ciclovia como nível de referência da energia potencial gravítica.

4.2.4. A indução eletromagnética, que permite a produção de corrente elétrica em muitos dispositivos, foi descoberta por Michael Faraday.

Algumas bicicletas dispõem de faróis cujas lâmpadas estão ligadas a um dínamo, que pode ser semelhante ao representado na Figura 4.

Quando a roda da bicicleta está em movimento, o eixo do dínamo gira, provocando a rotação do íman, e a lâmpada acende-se. Quando a roda está parada, a lâmpada não se acende.

Explique, com base na lei de Faraday, a diminuição da corrente elétrica induzida no circuito (constituído por dínamo e lâmpada) à medida que a ciclista sobe a rampa, entre B e C, sem pedalar.

Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.

Uma das opções de mobilidade sustentável nas cidades passa pelo uso da bicicleta como meio de transporte.

Na Figura 3, que não está à escala, está representada uma ciclista que se desloca numa trajetória retilínea, numa ciclovia. A ciclovia tem um troço horizontal, entre A e B, e um troço de inclinação constante, entre B e C.

O conjunto, de massa $m$, constituído pela ciclista e pela sua bicicleta não motorizada pode ser representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material).

No planeamento das ciclovias, recomenda-se que sejam evitadas rampas com uma inclinação longitudinal superior a $5\%$. Admita que uma inclinação de $5\%$ significa que, por cada $100\text{ m}$ de pista inclinada percorrida, há um desnível de $5\text{ m}$ na vertical.

Com o objetivo de determinar a inclinação aproximada do troço entre B e C da ciclovia, foi realizada a seguinte experiência:

quando a ciclista passou na posição B, observou que o velocímetro da bicicleta marcava $30\text{ km h}^{-1}$;

quando iniciou a subida, na posição B, deixou de pedalar, percorrendo $40\text{ m}$ até parar na posição C.

Admita que, no trajeto de B a C, foi dissipada $30\%$ da energia mecânica do conjunto ciclista + bicicleta e que as forças dissipativas se mantiveram constantes ao longo de todo o percurso.

Considere o troço horizontal da ciclovia como nível de referência da energia potencial gravítica.

4.3. As bicicletas têm uma corrente que liga uma roda dentada dianteira, D, movimentada pelos pedais, a uma roda dentada traseira, T, fixa à roda traseira, tal como se representa na Figura 5.

Considere uma rotação completa da roda dentada dianteira, D, em 1 s.

Mostre que, quanto maior for a razão dos raios das duas rodas dentadas, $\frac{r_\text{D}}{r_\text{T}}$, maior será a frequência de rotação da roda dentada traseira, T.

Comece por relacionar as velocidades lineares das rodas dentadas D e T.

5. 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.

5.1. No processo de fotossíntese, as plantas não necessitam de absorver radiação em todo o espectro da luz visível. A clorofila a, nos cloroplastos das plantas, absorve fundamentalmente radiação com comprimentos de onda de 430 nm e de 660 nm.

Em hidroponia, utilizam-se circuitos com associações de vários LED, que emitem, cada um deles, radiação com um dos comprimentos de onda referidos anteriormente.

Na Figura 6, representam-se curvas características de dois tipos de LED, X e Y, que poderão ser utilizados em iluminação em estações hidropónicas.

5.1.1. Para testar a adequação de dois LED, 1 e 2, montou-se um circuito elétrico no qual estes foram associados em paralelo com uma pilha ideal (de resistência interna nula) de força eletromotriz $9{,}0\text{ V}$.

O circuito elétrico inclui ainda um aparelho de medida (amperímetro) e duas resistências elétricas, $\text{R}$ e outra, de $360\ \Omega$, de acordo com a Figura 7.

Para preservar a longevidade e o bom funcionamento dos LED, a corrente elétrica que atravessa cada LED não pode exceder $20\text{ mA}$.

Dada esta condição, para uma corrente elétrica de $40\text{ mA}$, lida no amperímetro, o valor de $\text{R}$ é

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5. 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.

5.1. No processo de fotossíntese, as plantas não necessitam de absorver radiação em todo o espectro da luz visível. A clorofila a, nos cloroplastos das plantas, absorve fundamentalmente radiação com comprimentos de onda de 430 nm e de 660 nm.

Em hidroponia, utilizam-se circuitos com associações de vários LED, que emitem, cada um deles, radiação com um dos comprimentos de onda referidos anteriormente.

Na Figura 6, representam-se curvas características de dois tipos de LED, X e Y, que poderão ser utilizados em iluminação em estações hidropónicas.

5.1.2. Para determinar o comprimento de onda da componente espectral de maior intensidade da radiação emitida por um LED, realizou-se uma atividade experimental de difração.

A montagem experimental está esquematizada na Figura 8.

Com uma rede de difração de 1000 linhas por mm, situada a uma dada distância, $L$, do LED ligado, observa-se um espectro, estando a cor da componente espectral de maior intensidade a uma dada distância, $b$, do LED.

O comprimento de onda, $\lambda$, da componente espectral de maior intensidade pode ser obtido a partir da expressão

$$d \operatorname{sen} \theta = n \lambda$$

em que:

$n$ corresponde à ordem do máximo (o primeiro máximo visível tem $n = 1$);

$d$ representa a distância entre o centro de duas linhas consecutivas na rede de difração;

$\theta$ representa o ângulo entre a direção perpendicular à rede de difração e a direção entre o observador e o primeiro máximo da componente espectral.

Num dos ensaios realizados, mediu-se uma distância $L$ de $150\text{ mm}$ e obteve-se uma distância $b$ de $72\text{ mm}$.

Calcule o comprimento de onda da componente espectral de maior intensidade do LED.

Apresente todos os cálculos efetuados.

5. 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.

5.1. No processo de fotossíntese, as plantas não necessitam de absorver radiação em todo o espectro da luz visível. A clorofila a, nos cloroplastos das plantas, absorve fundamentalmente radiação com comprimentos de onda de 430 nm e de 660 nm.

Em hidroponia, utilizam-se circuitos com associações de vários LED, que emitem, cada um deles, radiação com um dos comprimentos de onda referidos anteriormente.

Na Figura 6, representam-se curvas características de dois tipos de LED, X e Y, que poderão ser utilizados em iluminação em estações hidropónicas.

5.2. Nesta técnica, utilizam-se estações hidropónicas constituídas por várias unidades.

Uma determinada unidade hidropónica beneficia de um enriquecimento do ar em dióxido de carbono, $\text{CO}_2$, para valores de $800\text{ ppm}$ (em volume). A percentagem de referência de $\text{CO}_2$ no ar é $0{,}038\%$ (em volume).

Admita que o volume de ar da unidade hidropónica é $3{,}0\text{ dm}^3$ e que, nas condições de pressão e temperatura desta unidade, o volume molar é $24{,}0\text{ dm}^3\text{ mol}^{-1}$.

Calcule o aumento da quantidade de $\text{CO}_2$, na unidade hidropónica, caso se proceda ao referido enriquecimento do ar em $\text{CO}_2$, nas condições de pressão e temperatura indicadas.

Apresente todos os cálculos efetuados.

5.3. Durante o período de crescimento das espécies vegetais utiliza-se o ião potássio em soluções aquosas.

Para preparar uma solução aquosa de sulfato de potássio, $\text{K}_2\text{SO}_4\,(\text{aq})$, diluída, adicionaram-se iguais volumes de água dura, com uma concentração de $\text{Ca}^{2+}$ de $0{,}010\text{ mol dm}^{-3}$, e de uma solução de $\text{K}_2\text{SO}_4\,(\text{aq})$ previamente preparada. Após a mistura, a concentração de $\text{SO}_4^{2-}\,(\text{aq})$ na solução diluída é $9{,}00 \times 10^{-3}\text{ mol dm}^{-3}$.

Admita que, à temperatura a que se realizou a diluição, o produto de solubilidade, $K_s$, do sulfato de cálcio, $\text{CaSO}_4$, é $7{,}10 \times 10^{-5}$ e que são desprezáveis as contribuições dos iões $\text{K}^+$ e $\text{SO}_4^{2-}$ provenientes da água dura.

Na solução diluída, a concentração do ião potássio, $\text{K}^+$, é

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6. Considere um sistema gasoso fechado em que as espécies A, B e C são intervenientes numa reação química e $x$, $y$ e $z$ correspondem aos seus coeficientes estequiométricos. Esta reação pode ser traduzida por

$$z\text{ C(g)} \rightleftharpoons x\text{ A(g)} + y\text{ B(g)}$$

6.1. A Figura 9 apresenta o gráfico que traduz a evolução, ao longo do tempo, da quantidade de cada uma das espécies, A, B e C, até ser atingido o estado de equilíbrio, à temperatura $T$.

De acordo com a Figura 9, os coeficientes estequiométricos $x$, $y$ e $z$ são, respetivamente,

6. Considere um sistema gasoso fechado em que as espécies A, B e C são intervenientes numa reação química e $x$, $y$ e $z$ correspondem aos seus coeficientes estequiométricos. Esta reação pode ser traduzida por

$$z\text{ C(g)} \rightleftharpoons x\text{ A(g)} + y\text{ B(g)}$$

* 6.2. Para estudar o efeito da utilização de um catalisador na reação, introduziu-se a mesma quantidade da espécie C em dois reatores iguais, nas mesmas condições de pressão e temperatura. A um dos reatores, adicionou-se ainda o catalisador.

Considere que a temperatura, $T$, se manteve constante nos dois reatores.

No reator ao qual se adicionou o catalisador, aumentou

7. Num laboratório, um grupo de alunos pretende titular, com rigor, uma solução aquosa de hidróxido de sódio, $\text{NaOH (aq)}$, utilizando uma solução-padrão de ácido clorídrico, $\text{HCl (aq)}$, de concentração $0{,}280\text{ mol dm}^{-3}$. A reação que ocorre pode ser traduzida por

$$\text{HCl (aq)} + \text{NaOH (aq)} \rightarrow \text{NaCl (aq)} + \text{H}_2\text{O (l)}$$

7.1. Uma solução aquosa de $80{,}0\text{ ml}$ de $\text{NaOH}$ ($M = 40{,}00\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$) foi preparada a partir de uma amostra impura do reagente sólido, da qual se gastou $1{,}20\text{ g}$. Retiraram-se $20{,}0\text{ ml}$ dessa solução e titulou-se esta quantidade de solução com a solução-padrão de $\text{HCl}$, tendo-se obtido a curva de titulação representada na Figura 10.

Admita que as impurezas são inertes.

Calcule a massa de impurezas na amostra inicial de $\text{NaOH}$.

Apresente todos os cálculos efetuados.

7. Num laboratório, um grupo de alunos pretende titular, com rigor, uma solução aquosa de hidróxido de sódio, $\text{NaOH (aq)}$, utilizando uma solução-padrão de ácido clorídrico, $\text{HCl (aq)}$, de concentração $0{,}280\text{ mol dm}^{-3}$. A reação que ocorre pode ser traduzida por

$$\text{HCl (aq)} + \text{NaOH (aq)} \rightarrow \text{NaCl (aq)} + \text{H}_2\text{O (l)}$$

7.2. O sal cloreto de sódio é constituído pelos iões sódio, $\text{Na}^+$, e cloreto, $\text{Cl}^-$.

Os iões $\text{Na}^+$ e $\text{Cl}^-$, no estado fundamental,

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7. Num laboratório, um grupo de alunos pretende titular, com rigor, uma solução aquosa de hidróxido de sódio, $\text{NaOH (aq)}$, utilizando uma solução-padrão de ácido clorídrico, $\text{HCl (aq)}$, de concentração $0{,}280\text{ mol dm}^{-3}$. A reação que ocorre pode ser traduzida por

$$\text{HCl (aq)} + \text{NaOH (aq)} \rightarrow \text{NaCl (aq)} + \text{H}_2\text{O (l)}$$

7.3. O sódio e o cloro situam-se no mesmo período da tabela periódica.

7.3.1. No estado fundamental, o átomo de sódio tem ________ raio atómico e ________ energia de ionização do que o átomo de cloro.

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7.3.2. O elemento cloro apresenta dois isótopos estáveis, o cloro-35 ($^{35}\text{Cl}$) e o cloro-37 ($^{37}\text{Cl}$), de massas isotópicas relativas 34,97 e 36,97, respetivamente.

O isótopo cloro-35 é

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