(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Experimentos científicos

Durante uma aula de química, um grupo de estudantes preparou uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) e uma solução aquosa de sulfato de cobre (II) (CuSO4). Ao adicionar a solução de ácido clorídrico à solução de sulfato de cobre (II), foi observada a formação de um precipitado azul. Considerando os princípios de reações químicas, a estequiometria e as leis fundamentais da conservação da massa e do início de Lavoisier, explique qual é a espécie química que atua como agente oxidante e qual a espécie química que atua como agente redutor na reação que ocorre entre o ácido clorídrico e o sulfato de cobre (II). Para a resolução deste problema, é necessário compreender o conceito de reação de oxirredução e a classificação das substâncias envolvidas em oxidantes e redutoras, além de aplicar o balanceamento das semi-reações envolvidas na reação global.

Um estudante do ensino médio deseja determinar a densidade de um metal desconhecido. Para isso, ele utiliza uma balança para medir a massa do metal e um recipiente graduado para medir o volume de água deslocado quando o metal é submerso. Após realizar o experimento, ele deve calcular a densidade do metal e comparar com a densidade de outros materiais que ele pesquisou previamente. Qual a densidade do metal se ele mediu uma massa de 200 gramas e o volume de água deslocado foi de 50 mL? Considere que a densidade da água é de 1 g/mL e que o recipiente possui uma precisão de leitura de 1 mL. Dado adicional: O estudante utilizou cálculos de estequiometria aprendidos em Química para entender o conceito de densidade e realizar as conversões necessárias para a unidade de medida adequada.

Em um experimento de biologia, um grupo de alunos do 1º ano do ensino médio tem como objetivo avaliar o crescimento de plantas de feijão sob diferentes condições de luminosidade. Eles decidem que as variáveis independentes serão: Grupo 1 (controle, sem alteração na quantidade de luz natural), Grupo 2 (alteração para 12 horas de luz artificial) e Grupo 3 (alteração para 24 horas de luz artificial). A variável dependente será a altura da planta, medida em centímetros, a cada semana, durante um mês. Os alunos estabelecem que a quantidade de água e a temperatura serão mantidas constantes entre os grupos. Com base neste cenário, como os alunos devem planejar o experimento para garantir a coleta de dados confiáveis e a análise estatística adequada do crescimento das plantas de feijão?

Um estudante deseja verificar experimentalmente a direção do campo magnético gerado por um fio condutor percorrido por corrente elétrica. Para isso, ele posiciona uma bússola em diferentes pontos ao redor do fio e observa o alinhamento de sua agulha magnética. Com base nos conhecimentos sobre o efeito magnético de uma corrente elétrica, descreva como o estudante poderia projetar o experimento, quais materiais seriam necessários e quais observações ele deveria fazer para determinar com precisão a direção do campo magnético criado pelo fio condutor.