Exame de Física e Química A 2026 · Época especial — item 2.1, resolvido

O ponto de partida. Os quatro espaços são quatro perguntas sobre o mesmo rótulo, e todas assentam em duas ideias de base: comparar massas exige a mesma unidade, e uma fórmula química diz-te quantos átomos de cada elemento há numa molécula. A fórmula ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_8{\mathrm{O}}_6$ quer dizer: cada molécula de vitamina C tem $6$ átomos de carbono, $8$ de hidrogénio e $6$ de oxigénio.

Antes de começar, fixa os prefixos que o rótulo usa: o mili ($\mathrm{m}$) é $10^{-3}$ e o micro ($\mu$) é $10^{-6}$. Logo $1\mathrm{mg}=10^{-3}\mathrm{g}=1000\mu \mathrm{g}$: um micrograma é mil vezes mais pequeno do que um miligrama.

(a) — a vitamina com menor massa

Passa as quatro massas para a mesma unidade, por exemplo o micrograma:

A menor massa é a da vitamina D, $15\mu \mathrm{g}$.

A armadilha deste espaço é comparar os números sem olhar para as unidades: o menor número escrito no rótulo é o $7,5$, da vitamina B5 — mas são $7,5$ miligramas, quinhentas vezes mais do que os $15$ microgramas da vitamina D.

(a) → (2) (Vitamina D).

(b) — a razão entre as massas das vitaminas C e A

Uma razão entre duas massas só tem significado com as duas na mesma unidade (e então não tem unidade). Em microgramas:

Há cem vezes mais vitamina C do que vitamina A em cada comprimido. Quem divide $80$ por $800$ sem converter obtém $0,1$ — a opção (3), que é exatamente o erro de unidades que o item quer apanhar.

(b) → (1) ($100$).

(c) — o número de átomos

Cada molécula de ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_8{\mathrm{O}}_6$ tem

Com cerca de $10^{20}$ moléculas num comprimido, o número de átomos é

(c) → (3) ($2\times 10^{21}$).

As outras duas opções vêm de contar mal os átomos por molécula: $6\times 10^{20}$ conta só os átomos de um elemento (só o carbono, ou só o oxigénio); $3\times 10^{20}$ conta o número de elementos diferentes ($\mathrm{C}$, $\mathrm{H}$ e $\mathrm{O}$), e não o de átomos.

(d) — o átomo que mais contribui para a massa da molécula

A contribuição de cada elemento para a massa de uma molécula é o número de átomos desse elemento vezes a sua massa atómica relativa (que lês na Tabela Periódica). Para a vitamina C:

(A soma, $176,14$, é a massa molecular relativa — a mesma massa molar que o item 3.2 dá.) O oxigénio contribui com mais de metade da massa da molécula ($\frac{96,00}{176,14}\approx 54\%$).

Repara nas duas tentações. O hidrogénio é o elemento com mais átomos ($8$), mas cada átomo pesa quase nada: contribui só com cerca de $5\%$. O carbono tem tantos átomos como o oxigénio ($6$), mas cada átomo de carbono tem menor massa do que um de oxigénio. O que decide é o produto dos dois fatores, não um deles sozinho.

(d) → (3) (oxigénio).

o «cerca de $10^{20}$» é uma ordem de grandeza

Se calculares o número de moléculas a partir da massa, $n=\frac{0,080\mathrm{g}}{176,14\mathrm{g}\mathrm{mo}{\mathrm{l}}^{-1}}=4,5\times 10^{-4}\mathrm{mol}$ e $N=n{N}_{\mathrm{A}}=2,7\times 10^{20}$ moléculas. O enunciado arredonda à ordem de grandeza, $10^{20}$, e é com esse valor que o espaço (c) se completa: o que o item avalia é a passagem de moléculas a átomos, pelos $20$ átomos de cada molécula.

como o item é corrigido

O item é classificado por níveis de desempenho, contando os espaços certos: as quatro opções corretas valem $10$ pontos (nível 3); apenas três valem $7$ (nível 2); apenas duas valem $4$ (nível 1). Uma só certa, ou nenhuma, vale zero. Não há desconto por errar: responde aos quatro espaços.

onde se perdem pontos

• Comparar sem converter as unidades. É o erro que os espaços (a) e (b) foram desenhados para apanhar: leva à vitamina B5 no (a) e a $0,1$ no (b). Dois espaços errados descem-te de $10$ para $4$ pontos.
• Contar átomos de um só elemento, ou elementos em vez de átomos. No (c), a fórmula ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_8{\mathrm{O}}_6$ tem $20$ átomos e $3$ elementos.
• Decidir o (d) só pelo número de átomos. Mais átomos não é mais massa: o hidrogénio tem mais átomos e é o que menos contribui.
• Escrever as letras sem o número, ou o número sem a letra. A resposta escreve-se como os critérios a leem: cada letra seguida do número da opção — (a) 2, (b) 1, (c) 3, (d) 3.
• Não indicar a versão da prova. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções de cada espaço estão por outra ordem. Sem indicação inequívoca da versão, os itens de seleção valem zero.

a regra a fixar

Antes de comparar ou dividir quantidades, põe-nas na mesma unidade — $1\mathrm{mg}=1000\mu \mathrm{g}$. Para contar átomos, soma os índices da fórmula química e multiplica pelo número de moléculas. Para saber que elemento «pesa» mais numa molécula, multiplica o número de átomos pela massa atómica relativa de cada elemento e compara os produtos.