Física e Química A (11.º Ano, 2008): Cálculo de Densidade e Identificação de Substâncias

A determinação experimental de algumas propriedades físicas permite identificar substâncias e avaliar o seu grau de pureza.
Com o objectivo de identificar a substância constituinte de um cubo maciço e homogéneo, um grupo de alunos fez:

• três medições da massa, m, do cubo, usando uma balança digital;

• três medições do comprimento, l, da aresta do cubo, usando uma craveira.
Os alunos registaram numa tabela (tabela 1) os valores de massa medidos com a balança.

Tabela 1	Massa / g
1. ª medição	21,43
2. ª medição	21,39
3. ª medição	21,41

A partir das três medições do comprimento da aresta do cubo, os alunos concluíram que o valor mais provável desse comprimento é l = 1,40 cm.
Identifique, com base nos resultados experimentais obtidos pelos alunos, qual das substâncias indicadas na tabela 2, é provável que seja a que constitui o cubo.
Apresente todas as etapas de resolução.

Tabela 2
Substância	Densidade a 20 °C / g cm⁻³
magnésio	1,74
alumínio	2,70
ferro	7,87
cobre	8,93
chumbo	11,34
platina	21,45

A resolução deve apresentar, no mínimo, as seguintes etapas, para ser considerada correcta: • Calcula o valor do volume do cubo (V = 2,744 cm³). • Usando o valor mais provável da massa do cubo, calcula o valor da densidade do material constituinte do cubo (ρ = 7,80 g cm⁻³). Nota: aceita-se que o examinando utilize, como valor da massa do cubo, qualquer um dos valores apresentado como alternativa no item 6.1. • Identifica a substância constituinte do cubo (ferro). A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:

Descritores do nível de desempenho relacionado com o tipo de erros cometidos				Níveis*
Descritores do nível de desempenho relacionado com a consecução das etapas	4	3	2	1
Níveis	3 A resolução contempla as três etapas consideradas.	20	19	17	14
	2 A resolução contempla duas das etapas consideradas.	13	12	10	7
	1 A resolução contempla apenas uma das etapas consideradas.	6	5	3	0

* Descritores apresentados no segundo quadro da página C/3 dos critérios gerais de classificação.