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Fuvest · 2020

Questão 12 — Fuvest 2020

Probabilidade: dois dados e pH de uma solução Média–difícil
Antes da resolução

Tente a questão primeiro. Use a resolução para conferir o raciocínio, não para substituir sua tentativa.

Para exemplificar probabilidade, um grupo de estudantes fez uma atividade envolvendo química, conforme o procedimento descrito.

Cada estudante recebeu um recipiente contendo 800 mL de água destilada com algumas gotas do indicador de pH alaranjado de metila e soluções de HCl e NaOH em diversas concentrações.

Cada estudante deveria jogar apenas uma vez dois dados, um amarelo e um vermelho, ambos contendo os números de 1 a 6.

• Ao jogar o dado vermelho, o estudante deveria adicionar ao recipiente 100 mL de solução do ácido clorídrico na concentração 10^{-n} mol/L, sendo n o número marcado no dado (por exemplo, se saísse o número 1 no dado, a solução seria de 10^{-1} mol/L; se saísse 6, a solução seria de 10^{-6} mol/L).

• Ao jogar o dado amarelo, o estudante deveria executar o mesmo procedimento, mas substituindo o ácido por NaOH, totalizando assim 1,0 L de solução.

• O estudante deveria observar a cor da solução ao final do experimento.

A professora mostrou a tabela com alguns valores de pH resultantes conforme os números tirados nos dados. Ela pediu, então, aos estudantes que utilizassem seus conhecimentos e a tabela para prever em quais combinações de dados a cor final do indicador seria vermelha.

Tabela de pH final: linhas = número do dado vermelho (ácido), colunas = número do dado amarelo (base). Valores dados: (1,1) 7,0; (1,2) 2,1; (1,6) 2,0; (2,3) 3,1; (3,3) 7,0; (3,6) 4,1; (4,4) 7,0; (5,1) 11,9; (5,4) 8,9; (6,5) 7,9; (6,6) 7,0. As demais casas estão em branco.

A probabilidade de, após realizar o procedimento descrito, a solução final preparada por um estudante ser vermelha é de:

Note e adote: cor do alaranjado de metila. pH menor que 3,3: vermelho; de 3,3 a 4,4: laranja; maior que 4,4: amarelo. Abaixo, uma escala de pH de 0 a 14 com essas cores.
(A)

1/12

(B)

1/6

(C)

1/4

(D)

11/36

(E)

5/12