6a Questão: Qual das seguintes afirmações sobre uma substância pura está correta?
a) A água é um exemplo de substância pura, mas o nitrogênio não é.
b) Uma substância pura tem uma composição química fixa e pode existir em mais de uma fase com a mesma composição química.
c) Uma substância pura pode existir em várias fases, mas sua composição química deve variar em cada fase.
d) A entropia de uma substância pura é sempre constante, independentemente da temperatura.
e) O dióxido de carbono não pode ser considerado uma substância pura porque pode existir nas fases sólida, líquida e gasosa.

Passo 1

O enunciado pergunta qual afirmação sobre substância pura está correta. O conteúdo envolve definição de substância pura na termodinâmica e equilíbrio de fases: precisamos lembrar que substância pura tem composição química fixa e que pode existir em várias fases (sólido, líquido, gasoso) mantendo a mesma composição.

Passo 2

Por definição, uma substância pura possui sempre a mesma composição química independente da fase em que se encontra. Isso significa que, em equilíbrio de fases, sólido, líquido e vapor têm a mesma fórmula química, embora em condições diferentes de pressão e temperatura.

Passo 3

Analisando as alternativas (a) e (e):
- (a) diz que \text{H}_{2}\text{O} é pura, mas \text{N}_{2} não é. Isso está errado: o nitrogênio puro ( \text{N}_{2}) também é uma substância pura.
- (e) afirma que \text{CO}_{2} não é substância pura por existir em três fases. Também está errado: o dióxido de carbono pode existir em todas essas fases e ainda assim é considerado substância pura, pois sua composição não muda.

Passo 4

Analisando (c) e (d):
- (c) diz que substância pura pode mudar de fase, mas a composição química varia em cada fase. Isso contradiz a definição de substância pura.
- (d) afirma que a entropia de uma substância pura é sempre constante, independente da temperatura. Sabemos que a entropia depende de temperatura, portanto essa afirmação é falsa.

Passo 5

A alternativa (b) afirma que uma substância pura tem composição química fixa e pode existir em mais de uma fase com a mesma composição química. Isso coincide exatamente com a definição de substância pura.

Resposta

b) Uma substância pura tem uma composição química fixa e pode existir em mais de uma fase com a mesma composição química.

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