Fuvest · Química

Questões de Separação de misturas e propriedades da matéria da Fuvest

17 questões oficiais da Fuvest sobre Separação de misturas e propriedades da matéria, de 2008 a 2025, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 10 fáceis, 6 médias, 1 difícil.

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6 questões de Separação de misturas e propriedades da matéria resolvidas

Questão 1 · Fuvest 2025 · Questão 24fácil

Na zona sul da cidade de São Paulo, há uma esquina formada pelas ruas Cloreto de Sódio e Relíquia do Oceano.

A coincidência do encontro dessas ruas chama a atenção, pois o cloreto de sódio

A
praticamente não está presente no oceano, apesar de este ser salgado.
B
é insolúvel na água do oceano por apresentar ligação iônica.
C
utilizado no Brasil é quase todo proveniente do oceano.
D
obtido do oceano apresenta ligação covalente, enquanto o extraído do sal-gema, ligação iônica.
E
retirado do oceano tem mais átomos de cloro ligados ao sódio do que o oriundo de outras fontes.

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Gabarito: C

A coincidência das ruas lembra que o sal de cozinha (cloreto de sódio, NaCl) é retirado do mar. No Brasil, quase todo o sal vem das salinas marinhas, principalmente no Rio Grande do Norte: a água do mar é represada em tanques rasos, o sol e o vento evaporam a água e o sal cristaliza.

A: o NaCl é o principal sal dissolvido na água do mar.
B: o NaCl é bastante solúvel em água; por isso o mar é salgado.
D: o NaCl tem sempre ligação iônica, não importa a origem.
E: a fórmula é sempre NaCl, um Cl para cada Na (lei das proporções definidas).

Resposta: C

Dica: uma substância pura tem a mesma composição e o mesmo tipo de ligação qualquer que seja sua origem; desconfie de alternativas que dizem o contrário.

Questão 2 · Fuvest 2024 · Questão 41difícil

As moléculas de água podem conter o isótopo estável mais abundante de oxigênio, ¹⁶O, ou o isótopo estável menos abundante, ¹⁸O. Essa pequena diferença de massa entre as moléculas de água é suficiente para alterar a sua pressão de vapor. Por esse motivo, a análise de isótopos de oxigênio na água da chuva possibilita a identificação de períodos secos e de períodos chuvosos. A figura ilustra a mudança na constituição isotópica da água da chuva ao longo do tempo como resultado da diferença na pressão de vapor.

Com base nessas informações, assinale a alternativa correta.

A
Em períodos de alta pluviosidade, as primeiras precipitações da nuvem são isotopicamente mais leves e a nuvem de chuva se enriquece, relativamente, em ¹⁸O.
B
Em períodos de baixa pluviosidade, a constituição isotópica das nuvens pouco se altera ao longo do tempo, e a pouca chuva dessas nuvens é relativamente enriquecida em ¹⁸O.
C
No período atual, em função do aquecimento global, as temperaturas elevadas fazem com que o fracionamento isotópico de ¹⁶O e ¹⁸O resultante da evaporação e da precipitação da água não ocorra.
D
Em períodos glaciais, em função da maior temperatura do planeta, as chuvas são enriquecidas em ¹⁸O, enquanto, nos oceanos, a água é enriquecida em ¹⁶O.
E
Em períodos interglaciais, em função da menor temperatura do planeta, as chuvas são enriquecidas em ¹⁶O, enquanto, nos oceanos, a água é enriquecida em ¹⁸O.

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Gabarito: B

A água com ¹⁸O é mais pesada e tem menor pressão de vapor: evapora menos e condensa primeiro.

Na figura:
- Na evaporação do oceano, sai proporcionalmente mais água leve (¹⁶O); o oceano fica relativamente rico em ¹⁸O.
- Na nuvem, as primeiras chuvas levam preferencialmente as moléculas pesadas (bolinhas pretas). A nuvem que segue para o continente fica cada vez mais leve, rica em ¹⁶O.

Em períodos secos, chove pouco: a nuvem perde pouca água, sua composição quase não muda, e a pouca chuva que cai é aquela primeira chuva, relativamente enriquecida em ¹⁸O.

Resposta: B

Por que as outras atraem:
- A: inverte o processo; as primeiras chuvas são mais pesadas, e a nuvem fica mais leve.
- C: o fracionamento acontece em qualquer temperatura; depende da diferença de pressão de vapor.
- D e E: períodos glaciais são mais frios, e interglaciais, mais quentes; as alternativas trocam isso.

Dica: isótopo mais pesado = menor pressão de vapor = evapora menos e condensa antes.

Questão 3 · Fuvest 2020 · Questão 1fácil

Em Xangai, uma loja especializada em café oferece uma opção diferente para adoçar a bebida. A chamada sweet little rain consiste em uma xícara de café sobre a qual é pendurado um algodão-doce, material rico em sacarose, o que passa a impressão de existir uma nuvem pairando sobre o café, conforme ilustrado na imagem.

Disponível em https://www.boredpanda.com/.

O café quente é então adicionado na xícara e, passado um tempo, gotículas começam a pingar sobre a bebida, simulando uma chuva doce e reconfortante. A adição de café quente inicia o processo descrito, pois

A
a temperatura do café é suficiente para liquefazer a sacarose do algodão-doce, fazendo com que este goteje na forma de sacarose líquida.
B
o vapor de água que sai do café quente irá condensar na superfície do algodão-doce, gotejando na forma de água pura.
C
a sacarose que evapora do café quente condensa na superfície do algodão-doce e goteja na forma de uma solução de sacarose em água.
D
o vapor de água encontra o algodão-doce e solubiliza a sacarose, que goteja na forma de uma solução de sacarose em água.
E
o vapor de água encontra o algodão-doce e vaporiza a sacarose, que goteja na forma de uma solução de sacarose em água.

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Gabarito: D

O café quente libera vapor de água, que sobe até o algodão-doce, mais frio. Lá, o vapor condensa em gotinhas de água líquida.

A sacarose é muito solúvel em água (1,97 kg por litro a 20 °C, pelo "Note e adote"). As gotas de água dissolvem o açúcar do algodão-doce e pingam como uma solução de sacarose em água: a "chuva doce".

A: a sacarose só funde a 186 °C; o café não chega nem perto disso.
B: a água condensa, mas não goteja pura: ela dissolve o açúcar no caminho (a chuva é doce).
C: a sacarose não evapora do café.
E: o vapor não vaporiza a sacarose; ele a dissolve.

Resposta: D

Dica: use os dados do "Note e adote": a temperatura de fusão alta descarta derreter o açúcar, e a solubilidade alta aponta para dissolução.

Questão 4 · Fuvest 2019 · Questão 36média

Uma amostra sólida, sem cavidades ou poros, poderia ser constituída por um dos seguintes materiais metálicos: alumínio, bronze, chumbo, ferro ou titânio. Para identificá‐la, utilizou‐se uma balança, um recipiente de volume constante e água. Efetuaram‐se as seguintes operações: 1) pesou‐se a amostra; 2) pesou‐se o recipiente completamente cheio de água; 3) colocou‐se a amostra no recipiente vazio, completando seu volume com água e determinou‐se a massa desse conjunto. Os resultados obtidos foram os seguintes:

Dadas as densidades da água e dos metais, pode‐se concluir que a amostra desconhecida é constituída de

A
alumínio.
B
bronze.
C
chumbo.
D
ferro.
E
titânio.

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Gabarito: B

A ideia é descobrir o volume da amostra pela água que ela desloca.

1. Massa de água que saiu

Se a amostra não ocupasse lugar, o conjunto pesaria 350,0 + 44,0 = 394,0 g. Pesou 389,0 g, então a amostra tomou o lugar de

394,0 − 389,0 = 5,0 g de água

2. Volume da amostra

Com densidade da água 1,0 g/cm³, 5,0 g de água ocupam 5,0 cm³, que é o volume da amostra.

3. Densidade da amostra

d = 44,0 g ÷ 5,0 cm³ = 8,8 g/cm³, a densidade do bronze.

A, E: alumínio (2,7) e titânio (4,5) dariam volumes bem maiores (16 cm³ e quase 10 cm³).
C: chumbo (11,3) daria cerca de 3,9 cm³.
D: ferro (7,9) daria cerca de 5,6 cm³.

Resposta: B

Dica: "recipiente cheio de água + amostra" pesa menos que a soma das partes; a diferença é a massa de água expulsa, que dá o volume do sólido.

Questão 5 · Fuvest 2015 · Questão 69fácil

Quando começaram a ser produzidos em larga escala, em meados do século XX, objetos de plástico eram considerados substitutos de qualidade inferior para objetos feitos de outros materiais. Com o tempo, essa concepção mudou bastante. Por exemplo, canecas eram feitas de folha de flandres, uma liga metálica, mas, hoje, também são feitas de louça ou de plástico. Esses materiais podem apresentar vantagens e desvantagens para sua utilização em canecas, como as listadas a seguir:

I. ter boa resistência a impactos, mas não poder ser levado diretamente ao fogo;
II. poder ser levado diretamente ao fogo, mas estar sujeito a corrosão;
III. apresentar pouca reatividade química, mas ter pouca resistência a impactos.

Os materiais utilizados na confecção de canecas os quais apresentam as propriedades I, II e III são, respectivamente,

A
metal, plástico, louça.
B
metal, louça, plástico.
C
louça, metal, plástico.
D
plástico, louça, metal.
E
plástico, metal, louça.

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Gabarito: E

Compare cada material com as propriedades:

I. Resiste a impactos, mas não vai ao fogo: o plástico não quebra ao cair, mas amolece ou queima na chama.

II. Vai ao fogo, mas sofre corrosão: a folha de flandres (metal) aguenta a chama, mas enferruja.

III. Pouco reativa, mas frágil: a louça (cerâmica) é quimicamente inerte, mas quebra com facilidade.

Sequência: plástico, metal, louça.

Resposta: E

Por que as outras atraem: quem associa "resistente a impactos" ao metal marca A ou B, mas o metal é o único que sofre corrosão.

Dica: corrosão é marca dos metais; fragilidade, das cerâmicas; baixa resistência ao calor, dos plásticos.

Questão 6 · Fuvest 2014 · Questão 28média

Uma usina de reciclagem de plástico recebeu um lote de raspas de 2 tipos de plásticos, um deles com densidade 1,10 kg/L e outro com densidade 1,14 kg/L. Para efetuar a separação dos dois tipos de plásticos, foi necessário preparar 1000 L de uma solução de densidade apropriada, misturando-se volumes adequados de água (densidade = 1,00 kg/L) e de uma solução aquosa de NaCl, disponível no almoxarifado da usina, de densidade 1,25 kg/L. Esses volumes, em litros, podem ser, respectivamente,

A
900 e 100.
B
800 e 200.
C
500 e 500.
D
200 e 800.
E
100 e 900.

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Gabarito: C

1. Que densidade a solução precisa ter?

Para separar os plásticos, um deve flutuar e o outro afundar: a densidade da solução deve ficar entre 1,10 e 1,14 kg/L.

2. Densidade de cada mistura (1000 L no total)

d = (V_água × 1,00 + V_NaCl × 1,25) ÷ 1000

A (900 e 100): (900 + 125) ÷ 1000 = 1,025
B (800 e 200): (800 + 250) ÷ 1000 = 1,05
C (500 e 500): (500 + 625) ÷ 1000 = 1,125
D (200 e 800): (200 + 1000) ÷ 1000 = 1,20
E (100 e 900): (100 + 1125) ÷ 1000 = 1,225

Só C fica entre 1,10 e 1,14.

Resposta: C

Dica: separação por densidade (flotação) exige um líquido de densidade intermediária entre os dois sólidos.