Exame de Física e Química A 2026 · 1.ª fase — item 1.2, resolvido

O ponto de partida. A Figura 2 dá-te massas (em percentagem) e a pergunta é sobre números de átomos. A ponte entre as duas coisas é a quantidade de matéria:

A massa sozinha não conta átomos, porque os átomos dos diferentes elementos têm massas diferentes: um átomo de oxigénio tem cerca de $16$ vezes a massa de um átomo de hidrogénio. A massa molar $M$ é exatamente a massa de uma mole ($6,02\times 10^{23}$ entidades) de cada elemento; dividir a massa por ela é contar as moles de átomos.

A percentagem em massa de um elemento é a sua fração mássica multiplicada por $100$: diz-te quantos gramas desse elemento há em cada $100\mathrm{g}$ do corpo.

1.º — escolhe uma amostra

A razão pedida não depende do tamanho da pessoa: num corpo com o dobro da massa há o dobro dos átomos de cada elemento, e a razão fica igual. Escolhe então a amostra que torna as contas imediatas, $100\mathrm{g}$ de corpo humano. Nela há

2.º — das massas às quantidades de matéria

As massas molares tiras da Tabela Periódica da prova: $M(\mathrm{H})=1,01\mathrm{g}\mathrm{mo}{\mathrm{l}}^{-1}$ e $M(\mathrm{O})=16,00\mathrm{g}\mathrm{mo}{\mathrm{l}}^{-1}$. Repara que se trata de átomos (o elemento no corpo), não das moléculas ${\mathrm{H}}_2$ e ${\mathrm{O}}_2$: usa a massa molar atómica.

3.º — das quantidades de matéria aos números de átomos

Como $N=n{N}_{\mathrm{A}}$ e a constante de Avogadro é a mesma para os dois, ela cancela-se na razão:

Em forma literal, a conta inteira é $\frac{N_{\mathrm{H}}}{N_{\mathrm{O}}}=\frac{10}{65}\times \frac{16,00}{1,01}=2,44$: a razão das massas corrigida pela razão inversa das massas molares.

Resposta: opção (B) — $2,4$.

o número faz sentido

Há $6,5$ vezes mais massa de oxigénio do que de hidrogénio, mas cada átomo de oxigénio pesa cerca de $16$ vezes mais. Logo há menos átomos de oxigénio do que de hidrogénio — a razão tem de ser maior do que 1. E o corpo humano é, em massa, sobretudo água, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$, em que a razão é exatamente $2$; as gorduras e outras moléculas orgânicas, ricas em hidrogénio e pobres em oxigénio, puxam-na um pouco para cima. Um valor ligeiramente acima de $2$ é o que se espera.

a origem de cada opção errada

• (A) $6,5$ — é $\frac{65}{10}$: a razão das massas, e ainda por cima invertida (oxigénio sobre hidrogénio). Ignora que os átomos têm massas diferentes.
• (C) $0,41$ — é $\frac{4,06}{9,90}$: as quantidades de matéria estão certas, mas a razão está invertida ($N_{\mathrm{O}}/N_{\mathrm{H}}$). Lê sempre a ordem que o enunciado pede: hidrogénio no numerador.
• (D) $0,15$ — é $\frac{10}{65}$: a razão das massas na ordem certa, mas sem passar pelas massas molares. É confundir percentagem em massa com percentagem em número de átomos.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla: é tudo ou nada. Os $10$ pontos vêm inteiros ou não vêm — não há crédito parcial, e errar não desconta.

É um dos oito itens facultativos da prova: só contam para a classificação final os quatro facultativos com melhor pontuação. Isso não é razão para o deixar em branco — um branco vale $0$ e entra na escolha dos melhores como qualquer outro.

• Comparar massas como se fossem números de átomos. Duas das opções erradas são razões de massas. Sempre que a pergunta é sobre número de partículas, tens de passar pela quantidade de matéria.
• Usar a massa molar das moléculas ${\mathrm{H}}_2$ e ${\mathrm{O}}_2$. Como as duas duplicam, a razão até sairia igual — mas é o raciocínio errado, e noutro item (por exemplo, com ${\mathrm{O}}_3$) dava outro número. Contam-se átomos: massa molar atómica.
• Inverter a razão. $\frac{N_{\mathrm{H}}}{N_{\mathrm{O}}}$ tem o hidrogénio em cima.
• Deixar em branco. Errar não tira pontos; o branco vale $0$ de certeza. Mesmo com dúvidas entre duas hipóteses, responde.
• Escrever duas respostas. Os critérios gerais dizem que, se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar. Riscar mal ou acrescentar «ou (…)» não salva nada.
• Não indicar a versão da prova. Os critérios gerais são claros: sem indicação inequívoca da versão, todas as respostas aos itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.

para reconhecer o próximo item deste tipo

Percentagens em massa e uma pergunta sobre números de partículas (átomos, moléculas, iões): toma $100\mathrm{g}$ de amostra, converte cada massa em quantidade de matéria com $n=\frac{m}{M}$, e faz a razão das quantidades — a constante de Avogadro cancela. É o mesmo caminho que leva da composição em massa à fórmula empírica de um composto.