Questão 55

ITA 2023

Química

(ITA - 2023 - 1ª FASE)

Um sistema contendo oxigênio atômico (na forma do isótopo estável mais abundante) e hidrogênio atômico (na forma dos dois isótopos mais estáveis) é colocado a reagir em duas condições diferentes, levando à formação de produtos únicos e distintos, X e Y, respectivamente. Considere que X e Y correspondem a moléculas neutras, estáveis e que obedecem à regra do octeto, e que a massa molar média de X é menor do que a de Y. Assinale a opção que relaciona corretamente as possíveis razões entre as massas de hidrogênio e de oxigênio nas moléculas que constituem X e Y.

X: 1/8, 3/16 e 1/4,
Y: 1/16, 3/32 e 1/8.

X: 1/8, 3/16 e 1/4,
Y: 1/24, 1/16 e 1/12.

X: 1/16, 3/32 e 1/8,
Y: 1/8, 3/16 e 1/4.

X: 1/16, 1/8 e 1/4,
Y: 1/32, 1/16 e 1/8.

X: 1/24, 1/16 e 1/12,
Y: 1/8, 3/16 e 1/4.

Gabarito:

X: 1/8, 3/16 e 1/4,
Y: 1/16, 3/32 e 1/8.

Resolução:

Os dois possíveis produtos que seguem o previsto no enunciado, seria a água ( $H_2O$ ) e o peróxido de hidrogênio $(H_2O_2)$

Sabemos que os isótopos estáveis do oxigênio e do hidrogênio são:

$^{16}O$ , $^{1}H$ e $^{2}H$

Portanto, sendo $X=H_2O$ , temos as possibilidades:

$^{1}H^{1}H^{16}O ightarrow frac{mH}{mO}=frac{2}{16}=frac{1}{8}$

$^{1}H^{2}H^{16}O ightarrow frac{mH}{mO}=frac{3}{16}$

$^{2}H^{2}H^{16}O ightarrow frac{mH}{mO}=frac{4}{16}=frac{1}{4}$

E sendo $Y=H_2O_2$ :

$^{1}H^{1}H^{16}O^{16}O ightarrow frac{mH}{mO}=frac{2}{32}=frac{1}{16}$

$^{1}H^{2}H^{16}O^{16}O ightarrow frac{mH}{mO}=frac{3}{32}$

$^{2}H^{2}H^{16}O^{16}O ightarrow frac{mH}{mO}=frac{4}{32}=frac{1}{8}$

Portanto, letra A.

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