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Química

ITA 2027 Química — Questão 25

Considere o determinado experimento hipotético apresentado a seguir:

Sistema com fase de óleo sobre a fase água + X que, após o resfriamento, se inverte (água + X sobre o óleo), com X não solubilizado no fundo

Esse sistema é resfriado de 90 °C a 10 °C. Suponha que o volume da fase aquosa (água + X) permaneça constante e igual a 150 mL, que a massa de água nessa fase seja de 100g e que tal massa também permaneça constante. Considere que as densidades das duas fases apresentam um comportamento linear nesse intervalo de temperatura. Assinale a alternativa que corresponde à temperatura em que ocorre a inversão de ordem das fases presentes no sistema.

Dados: densidade (ρ\rho) do óleo a 90 °C = 0,6 g⋅mL−10{,}6\ \mathrm{g{\cdot}mL^{-1}}; densidade (ρ\rho) do óleo a 10 °C = 1,4 g⋅mL−11{,}4\ \mathrm{g{\cdot}mL^{-1}}; solubilidade (SS) de X a 90 °C = 200 g/100 g H2O200\ \mathrm{g/100\ g\ H_2O}; solubilidade (SS) de X a 10 °C = 80 g/100 g H2O80\ \mathrm{g/100\ g\ H_2O}.

👉 Tente resolver: clique na alternativa e confirme sua resposta.Rascunho de prova: ✕ elimina, ★ marca como provável (no celular, arraste a alternativa para o lado).

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Só quero ver o gabarito

Gabarito oficial do ITA 2027 Química, questão 25: alternativa A

20 °C.

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você percebe que a densidade da fase aquosa cai no resfriamento porque o X sai de solução, enquanto a do óleo sobe, e que a inversão é o cruzamento dessas duas retas.

Por onde começar · passo 1 de 4

Escreva a densidade da fase aquosa

O que compõe a massa da fase aquosa, e qual é o volume dela?

A fase aquosa tem 100 g de água mais a massa de X dissolvida, que é a solubilidade SS (dada por 100 g de água, exatamente a massa que temos). O X que excede a solubilidade fica no fundo e não conta. Volume fixo: 150 mL.

A armadilha

Quem trata a fase aquosa como água pura (1 g/mL), esquecendo o X dissolvido, iguala 1,0 à reta do óleo e acha 50 °C. A densidade certa é (100 + S)/150, que muda com a temperatura.

Quem cai nela marca D.

02040608000,511,52temperatura (°C)densidade (g/mL)inversão: 20 °Caquosa 2,0aquosa 1,2
  • óleo
  • água + X
As retas de densidade se cruzam em 20 °C: acima disso a fase aquosa é mais densa (fica embaixo); abaixo, o óleo afunda.

Na resolução completa vêm os outros 3 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.

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🧭 Explicação detalhada ITA

O que a questão pede

Achar a temperatura em que as duas fases líquidas têm a mesma densidade. Acima dela a fase água + X fica embaixo; abaixo dela o óleo afunda. O detalhe escondido: a densidade da fase aquosa muda com a temperatura, porque a quantidade de X dissolvido muda.

Antes de começar, revise

  • Quem fica embaixo
  • Solubilidade
  • Densidade
  • Interpolação linear

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