Questão 33 - 1ª Fase - ITA 2026

Afirmativa I: incorreta. O experimento de Rutherford evidenciou a existência do núcleo atômico, uma região carregada positivamente, que concentra praticamente toda a massa do átomo em um volume muito pequeno. O modelo atômico de Rutherford não diferencia os elementos pelo número de elétrons que ocupam a eletrosfera. 

Afirmativa II: incorreta. O experimento do tubo de raios catódicos, realizado por Thomson, permitiu o cálculo da razão carga/massa do elétron, e não do próton.

Afirmativa III: correta. A massa atômica do elemento químico cobre é dada pela média aritmética ponderada dos isótopos, em que os pesos são as abundâncias naturais. Considerando que os percentuais entre parênteses são as abundâncias naturais de cada isótopo, tem-se: 

$\mathrm{M}.\mathrm{A}. \left(\mathrm{Cu}\right) =\frac{62,93 \mathrm{u} · 69,09\% + 64,93 \mathrm{u} · 30,91\% }{100\%} \Rightarrow \mathrm{M}.\mathrm{A}. \left(\mathrm{Cu}\right) = 63,55 \mathrm{u}$

Afirmativa IV: incorreta. Para evidenciar a lei das proporções múltiplas (lei de Dalton), fixa-se a massa de carbono para ambas as amostras:

Amostra 1:  $\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}} = \frac{2,65 \mathrm{g}}{0,665 \mathrm{g} } =\frac{4,56 \mathrm{g}}{{\left({\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}\right)}_1} \Rightarrow {\left({\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}\right)}_1 = \frac{0,665 \mathrm{g} · 4,56 \mathrm{g} }{2,65 \mathrm{g}} = 1,144 \mathrm{g}$

Amostra 2:  $\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}} = \frac{4,56 \mathrm{g}}{0,383 \mathrm{g} }\Rightarrow {\left({\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}\right)}_2 = 0,383 \mathrm{g}$

$\frac{{\left({\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}\right)}_1 }{{\left({\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}\right)}_2 } = \frac{1,144 \mathrm{g}}{0,383 \mathrm{g} }\approx 3$

De fato, as massas de hidrogênio que se combinam com uma massa fixa de carbono estão a uma razão de números inteiros e pequenos. Vale a lei de Dalton. No entanto, embora a amostra 1 possa ser de etano, a amostra 2 não pode ser de eteno, conforme verificado pela determinação das fórmulas mínimas a seguir. 

Fórmula mínima da amostra 1:

$\left.\begin{array}{r}\mathrm{C}: \frac{2,65 \mathrm{g}}{12 \mathrm{g}/\mathrm{mol}} = 0,22 \mathrm{mol} : 0,22 = 1\\ \mathrm{H}: \frac{0,665 \mathrm{g}}{1 \mathrm{g}/\mathrm{mol}} = 0,665 \mathrm{mol} : 0,22 = 3\end{array}\right\} {\mathrm{CH}}_3\Rightarrow {\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{3\mathrm{x}} \stackrel{\mathrm{x} = 2}{\to }{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6 \left(\mathrm{etano}\right)$

Fórmula mínima da amostra 2:

$\left.\begin{array}{r}\mathrm{C}: \frac{4,56 \mathrm{g}}{12 \mathrm{g}/\mathrm{mol}} = 0,38 \mathrm{mol} : 0,38 = 1\\ \mathrm{H}: \frac{0,383 \mathrm{g}}{1 \mathrm{g}/\mathrm{mol}} = 0,383 \mathrm{mol} : 0,38 = 1\end{array}\right\} \mathrm{CH}\Rightarrow {\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{x}} \stackrel{\mathrm{x} = 2}{\to }{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_2 \left(\mathrm{etino}\right)$