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Química

ITA 2027 Química — Questão 35

Para determinar o tamanho de uma molécula anfifílica, uma gota (0,05 mL) de uma solução, contendo a substância a 1% em volume, foi depositada na superfície da água, formando um filme de espessura equivalente ao comprimento de uma molécula (monocamada).

Considere as seguintes informações:

I. A substância anfifílica é menos densa que a água, e suas moléculas se orientam paralelamente entre si e verticais em relação à superfície da água, devido às interações intermoleculares.

II. Ao depositar a gota de solução na água, o solvente dissolve rapidamente, permanecendo apenas a substância anfifílica na superfície da água.

III. A monocamada forma uma mancha com diâmetro de 56 cm.

Com base nessas informações, o comprimento da molécula anfifílica (em Å) pode ser estimada em

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Gabarito oficial do ITA 2027 Química, questão 35: alternativa B

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você transforma "monocamada" em geometria: volume do soluto = área da mancha × comprimento de uma molécula, com as unidades no lugar.

Por onde começar · passo 1 de 4

Monte o modelo da monocamada

Se as moléculas ficam em pé, lado a lado, numa camada de uma molécula, que figura geométrica a substância forma?

Um cilindro muito achatado: base = mancha circular, altura = comprimento de uma molécula (informação I). O solvente sai de cena (informação II), então o volume desse cilindro é só o volume da substância anfifílica.

A armadilha

Duas armadilhas de escala: esquecer que só 1% da gota é a substância (o resultado fica 100 vezes maior, perto de 2000 Å) e errar a conversão cm → Å (1 cm = 10⁸ Å). Quem usa o diâmetro como raio ou escorrega uma potência de 10 cai em 0,5, 50, 100 ou 200.

Quem cai nela marca A, C, D, E.

GrandezaContaValor
Volume da gotadado0,05 cm³
Volume da substância1% de 0,05 cm³5×10⁻⁴ cm³
Raio da mancha56 cm / 228 cm
Área da manchaπ · 28²≈ 2,46×10³ cm²
Espessura (L)5×10⁻⁴ / 2,46×10³≈ 2,03×10⁻⁷ cm
L em ångström× 10⁸ Å/cm≈ 20 Å
Cada linha é uma etapa: fração do soluto, área do círculo, divisão e conversão de unidade.

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

Estimar o comprimento de uma molécula a partir de uma mancha na água. As três informações dizem, juntas: a substância forma um cilindro achatado cuja altura é uma molécula. A conta é volume ÷ área, com duas armadilhas de escala (o 1% e a conversão para ångström).

Antes de começar, revise

  • Molécula anfifílica
  • Volume de um cilindro
  • Porcentagem em volume
  • Ångström

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