Exame de Física e Química A 2026 · 1.ª fase — item 7.3, resolvido
Cotação 10 pontosEscolha múltiplaVerificado
Enunciado
Instituto de Avaliação Educativa · prova 715 · 2026 · 1.ª fase
Texto do item 7
7.
Embora tanto as pilhas como os acumuladores¹ forneçam corrente elétrica, são coisas muito diferentes, e dentro das respetivas caixas não têm os mesmos produtos. Os acumuladores têm lá dentro muitas placas de chumbo, e é isso que os torna tão pesados. E também um líquido, por exemplo ácido sulfúrico (que queima a pele e o pano e a madeira) e água. As pilhas, não.
Rómulo de Carvalho, A Física no Dia a Dia, 2.ª edição, Lisboa, Relógio D'Água, 2007, p. 99.
Nota:
1.Acumulador – bateria.
A Figura 5 esquematiza, de forma simplificada, um acumulador, estando representadas apenas duas placas, uma de dióxido de chumbo, PbO2(s), e outra de chumbo, Pb(s), mergulhadas numa solução aquosa de ácido sulfúrico, H2SO4(aq).
No destaque lateral, estão esquematizados os reagentes e os produtos da reação que ocorre na placa de chumbo e que pode ser traduzida por
Pb(s)+H2SO4(aq)⟶PbSO4(s)+2e−+2H+(aq)Figura 5
7.3.
Os iões H+ e SO42− criam campos elétricos no espaço à sua volta.
Considerando estes iões pontuais e isolados, qual dos esquemas seguintes pode representar as respetivas linhas de campo elétrico?
Resolução explicada
Passo a passo, com o porquê de cada passo.
O ponto de partida. Uma carga elétrica cria à sua volta um campo elétrico, E: em cada ponto, o campo é a força elétrica que atuaria sobre uma carga de prova positiva colocada aí, por unidade de carga. As linhas de campo desenham esse campo: são tangentes a E em cada ponto e têm o seu sentido; onde as linhas estão mais juntas, o campo é mais intenso. Para uma carga pontual e isolada, as linhas são retas radiais, e duas propriedades decidem o desenho:
o sentido depende do sinal da carga — uma carga de prova positiva é repelida por uma carga positiva e atraída por uma negativa, por isso as linhas divergem (saem) das cargas positivas e convergem (entram) nas cargas negativas;
o número de linhas é proporcional ao módulo da carga — uma carga com o dobro do módulo cria um campo duas vezes mais intenso à mesma distância, e desenha-se com mais linhas.
1.º — o sentido das linhas
H+ tem carga positiva (+e): as linhas apontam para fora, a afastar-se do ião.
SO42− tem carga negativa (−2e): as linhas apontam para dentro, para o ião.
Isto elimina (A) e (C), que têm os sentidos trocados.
2.º — o número de linhas
O módulo da carga do SO42− é 2e, o dobro do do H+. O campo do sulfato é, à mesma distância, duas vezes mais intenso, e por isso o esquema do sulfato tem de ter mais linhas do que o do H+.
Em (B), o H+ tem 8 linhas e o SO42− tem 12 — mais linhas no ião de maior carga. Em (D) é o contrário: 12 no H+ e 8 no sulfato. (A proporção ideal seria o dobro; o que o esquema tem de mostrar, e o que distingue as opções, é qual dos dois tem mais linhas.)
3.º — a conclusão
Só (B) junta as duas coisas: linhas a sair do H+, linhas a entrar no SO42−, e mais linhas no sulfato.
Resposta: opção (B).
a origem de cada opção errada
(A) — acerta na densidade (mais linhas no sulfato), mas inverte os sentidos: linhas a entrar no ião positivo e a sair do negativo. É o erro de quem associa o sentido das linhas ao movimento dos eletrões, ou de quem decorou a regra ao contrário.
(C) — erra as duas coisas: sentidos trocados e mais linhas no H+, que tem a carga de menor módulo.
(D) — acerta nos sentidos, mas põe mais linhas no H+. É a armadilha mais fina: quem a escolhe olha só para o sinal e esquece que a densidade das linhas mede a intensidade do campo, que é proporcional ao módulo da carga. Talvez por o H+ estar desenhado mais escuro, ou por ser «mais forte» como ácido — nada disso conta aqui.
onde se perdem pontos
Item de escolha múltipla e facultativo: dos oito itens facultativos da prova, só contam os quatro com melhor pontuação. Os 10 pontos são tudo ou nada.
Olhar só para o sentido. Duas opções têm os sentidos certos para o H+; a escolha final está no número de linhas.
Pensar que o número de linhas depende do tamanho do ião. O SO42− é maior, mas o que conta é a carga: o dobro do módulo, mais linhas.
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. Sem indicação inequívoca da versão, todos os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.
a regra a fixar
Linhas de campo elétrico de cargas pontuais: saem das positivas, entram nas negativas, e mais linhas = carga de maior módulo (campo mais intenso). Para conferir um esquema, verifica sempre as duas coisas, por esta ordem: o sinal de cada carga decide o sentido; o módulo decide quantas linhas.
Tenta primeiro no papel.
Quem lê a resolução antes de tentar acha que percebeu — e volta a errar no exame.
Passo a passo, com o porquê de cada passo.
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