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AP Chemistry FRQ: Como responder às perguntas de resposta gratuita

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Praticar perguntas de resposta livre é uma das melhores coisas que você pode fazer para melhorar sua pontuação em AP Chemistry. Você não apenas se destacará na seção de respostas livres, mas também conhecerá o material tão bem que as questões de múltipla escolha serão moleza.

Neste artigo, contarei tudo sobre a seção de respostas livres do exame, darei algumas dicas sobre como resolver FRQs de Química AP e analisarei alguns exemplos de problemas de exames recentes para que você possa ter uma ideia de como eles são!

Qual é o formato da seção de resposta livre de química AP?

A seção de resposta livre do exame AP Chemistry parece intimidante porque é mais longa do que as seções de resposta livre na maioria dos outros testes AP e inclui muitos cálculos e experimentos que você precisa interpretar.

A coisa mais importante que você pode fazer é manter a calma e o foco e a metódica na abordagem de cada questão. Não é tão assustador ou difícil quanto parece se você se preparou bem para o teste e usou o bom senso!

Aqui está uma visão geral do formato da seção de resposta livre:

  • 105 minutos (1 hora e 45 minutos)
  • Uso de calculadora permitido
  • Sete perguntas no total
  • Três respostas longas valendo 10 pontos cada
  • Quatro respostas curtas valendo 4 pontos cada
  • As perguntas de resposta longa sempre vêm em primeiro lugar!

Você será testado nas seguintes habilidades (que podem estar vinculadas a qualquer tópico do currículo de Química AP):

  • Design experimental
  • Analisando dados reais de laboratório para identificar padrões e explicar fenômenos
  • Criar ou analisar diagramas de moléculas e átomos para explicar observações
  • Traduzindo entre diferentes representações de dados
  • Seguindo etapas lógicas para analisar e resolver problemas

OK, tudo isso faz sentido, mas como exatamente você resolve essas questões longas e complicadas? Na próxima seção, Apresentarei um guia passo a passo sobre como abordar os FRQs de Química AP .

instalação inteligente

Como resolver questões de resposta livre de química AP

É importante ter um plano de jogo para a seção de respostas livres. Meu primeiro conselho é não se sentir obrigado a fazer as perguntas em ordem! Reserve alguns minutos (não mais que 5 a 10) no início da seção para examinar tudo e decidir qual questão deseja abordar primeiro. É melhor começar com seus pontos fortes para que você tenha mais tempo no final para questões desafiadoras.

Você deve gastar no máximo 20 minutos em cada pergunta longa de resposta livre e 10 minutos em cada pergunta curta de resposta livre. Fique de olho no tempo para que ele não fuja de você! Aqui estão algumas etapas básicas que você deve seguir para resolver questões de resposta livre:

Etapa 1: descubra o que você sabe

Primeiro, avalie as informações que a pergunta fornece. Pode ser confuso extrair repetidamente os dados incorporados na introdução à medida que você passa pelas diferentes partes da pergunta. Torne as coisas mais fáceis para você anotando os valores fornecidos ao lado da pergunta para que estejam facilmente acessíveis quando você precisar deles. Você também deve reservar um tempo para entender (pelo menos em um nível geral) o experimento que está sendo descrito, para não se sentir confuso e sobrecarregado ao começar a ler a pergunta.

Etapa 2: mergulhe na questão

Para cada parte da pergunta, leia as instruções e pergunte-se o seguinte:

Você precisa fazer algum cálculo?

Decida quais equações você precisará (se aplicável) e anote-as. Faça os cálculos necessários com base nos números extraídos na etapa anterior e em quaisquer números fornecidos nesta parte da pergunta. Certifique-se de mostrar seu trabalho! Não apague seus cálculos e verifique tudo para ter certeza de que você tem as unidades corretas e que sua resposta faz sentido logicamente.

A pergunta pede que você justifique ou explique sua resposta?

Se for assim, não ignore estas instruções. Em muitos casos, você só receberá pontos pela sua resposta se puder explicá-la adequadamente. Use evidências concretas para respaldar sua resposta (estamos falando de dados concretos). Mesmo que algo pareça óbvio para você, explique-o da forma mais clara possível para garantir que você ganhe esses pontos!

Você precisa desenhar um diagrama?

Embora nenhuma das perguntas de resposta livre que examinarei na próxima seção exija isso, algumas perguntas solicitarão que você desenhe diagramas. Por exemplo:

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Se você tiver que responder a uma pergunta como essa, tente ser o mais claro possível. Desenhe sua resposta primeiro em um papel de rascunho se não tiver certeza, para que o produto final seja limpo e inequívoco. A propósito, aqui está a resposta:

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Etapa 3: verificação dupla

Reveja a pergunta para ter certeza de que não perdeu nada ou omitiu nenhuma explicação. Releia cada parte e conecte-a diretamente ao seu corolário em sua resposta para coletar todos os pontos que puder!

Você também deve explicar como encontrou cada resposta para ter certeza de que não cometeu nenhum erro estranho que perdeu na primeira vez.

Finalmente, verifique novamente as unidades apropriadas. Erros na conversão de unidades são erros bobos comuns que são muito, muito frustrantes se você souber como resolver o problema corretamente.

body_unitmeasurement.webp Você se lembrou de converter mililitros em litros?

Exemplos de FRQ de Química AP

Vou passar pelo processo de solução para um sa Uma simples pergunta de cada tipo para você ter uma ideia melhor de como será a prova. Observe que essas questões parecem complexas e esmagadoras no início, mas se você mantiver a calma e analisá-las metodicamente, elas não acabarão sendo tão ruins!

Exemplo de pergunta longa de resposta livre

Aqui está um exemplo de pergunta longa de resposta livre do exame de 2014:

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Há muitas informações aqui, então vamos começar do início. O que sabemos da breve introdução é que o pH de uma amostra 0,20 M de 50 mL de ácido propanóico é 2,79 a 25 graus Celsius. Há também uma equação que mostra como o ácido reage com a água e quais produtos são criados por esta reação.

Agora estamos prontos para abordar a parte (a):

Onde está o par ácido-base conjugado na equação? Existem dois pares que você poderia listar para esta resposta:

CH3CH2COOH (ácido) e CH3CH2COO-(base)

OU

H30+(ácido) e H20 (base)

Sabemos que o primeiro composto é o ácido propanóico, e a perda do átomo de hidrogénio através da reação cria o composto básico no lado direito da equação. Por outro lado, a água na primeira metade da equação é uma base que se torna um ácido quando capta o átomo de hidrogênio do ácido propanóico.

Para chegar a esse ponto, você precisaria rotular cada composto indicando qual é o ácido e qual é a base. Sempre leia as instruções com atenção, ou você poderá perder pontos - não posso dizer isso o suficiente!

Vamos passar para a parte (b):

Qual é o valor de Kapara ácido propanóico na temperatura indicada na pergunta? Precisamos apenas inserir alguns valores na equação para Ka, que é fornecido a você na planilha de fórmulas do teste:

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Hum, parece não podemos inserir os valores ainda porque não sabemos a molaridade do H30+ , que teria que ir no [H+] ponto na equação. Podemos encontrar esse valor usando esta outra equação da planilha de fórmulas:

significado de xd xd

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Isso significa:

-pH = log[H+]
10-pH= [H+]
10-2,79= [H30+]
1,6x10-3 M = [H30+]

Este valor para a molaridade de H 30+é igual à molaridade de CH3CH2COO-. A mesma quantidade de cada um deve ser criada pela equação porque os átomos de hidrogênio são removidos e adicionados na proporção de 1:1. Armados com esta nova informação, podemos voltar ao Kaequação:

body_kaequation-1.webpVamos inserir nossos valores:

Ka= [H30+][CH3CH2COO-] / [CH3CH2COOH]
Ka= (1,6 x 10-3 M )(1,6x10-3 M ) / 0,2 M
Ka= (1,6 x 10-3 M )2/0,2 M
Ka= 1,3 x 10-5

Para a parte (b), você pode ganhar três pontos no total:
  • Um para resolver corretamente para [H30+]
  • Um para inserir os valores corretos no Kaequação
  • Um para resolver para Kacorretamente

OK, agora para a parte (c)!

Oh merda, este aqui tem PARTES DENTRO DA PEÇA. Não entrar em pânico; você conseguiu isso. É apenas verdadeiro ou falso, além de explicações de resposta! As explicações sobre este tipo de questões são muito importantes. Se você não explicar sua resposta adequadamente, não receberá nenhum ponto, mesmo que a resposta em si esteja correta. Você pode ganhar dois pontos no total nesta questão, um para cada resposta E explicação.

Parte (i):

Em solução, os íons OH do NaOH reagirão com o CH3CH2COOH para formar água e CH3CH2COO-assim (reação de hidrólise):

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O pH da solução resultante será MAIOR que 7 devido à formação do novo composto básico em equivalência. Isso significa que eu isso é falso!

Parte II):

Se duas soluções ácidas tivessem o mesmo pH, mas uma fosse com ácido clorídrico e a outra com ácido propiônico, a primeira solução teria necessariamente uma concentração molar mais baixa de HCl?

O HCl é um ácido forte que ioniza completamente em solução, enquanto o ácido propiônico ioniza apenas parcialmente. Menos moles de HCl são necessários para produzir a mesma concentração molar de H30+e atingir um nível de pH equivalente ao da solução de ácido propiônico. Este é verdade!

A próxima parte da pergunta oferece um novo cenário, então vamos fazer um balanço do que aprendemos com a descrição adicionada. Assim, o aluno titula 25 mL de uma ~solução misteriosa~ (rabiscos misteriosos adicionados para dar um toque dramático) de ácido propanóico com NaOH 0,173 M e atinge o ponto final da titulação após a adição de 20,52 mL de NaOH.

Agora vamos para a parte (d)!

Com base nessas informações, a parte (d) nos pede para descobrir a molaridade do ácido propanóico.

Primeiro, quantos mols de NaOH foram colocados na solução? Podemos descobrir isso multiplicando o volume total da solução de NaOH pela sua molaridade:

(0,02052 L NaOH) x (0,173 mol NaOH / 1 L NaOH) = 3,55 x 10-3mol

Um total de 3,55 x 10-3mols de NaOH foram colocados na solução. Como a titulação atingiu o ponto de equivalência neste momento, isso significa que o número de moles de NaOH adicionados teria que ser igual ao número de moles de ácido propanóico na solução original. Se dividirmos 3,55 x 10-3mol de ácido propanóico pela quantidade de litros de ácido na solução original, obteremos a molaridade:

3,55 x 10-3 mol de ácido propanóico / 0,025 L de ácido propanóico = 0,142 M

Para esta parte, você ganha um ponto por calcular corretamente o número de moles de ácido no ponto de equivalência e um ponto por fornecer a molaridade correta.

A parte (e) é uma questão de pensamento crítico sobre um novo experimento.

O aluno teria que usar um indicador diferente para descobrir a concentração de uma solução de um ácido com pKade 4,83? Com base em nosso Kacálculos na parte b, podemos usar uma das equações na planilha de fórmulas para descobrir pKapara o ácido propiônico original e compare os dois valores.

pKa= -logKa
pKa= -log(1,3 x 10-5)
pKa= 4,89

Os dois pKavalores de 4,83 e 4,89 são bem próximos um do outro, então você não precisaria usar um indicador diferente na nova titulação. A resposta correta é discordar da afirmação do aluno. Você ganha um ponto aqui por discordar da afirmação e explicando o porquê, e você obtém um segundo ponto por comparar diretamente os dois pKavalores.

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Exemplo de pergunta curta de resposta livre

Aqui está um exemplo de pergunta curta de resposta livre, também do exame de 2014:

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Como você pode ver, as perguntas “curtas” não são tão curtas, mas não são tão envolventes quanto as longas. Não há tanta informação para digerir e cada uma das partes da pergunta é mais direta. Cada parte desta questão vale um ponto (4 pontos no total). Sua resposta deve incluir a resposta correta e a justificativa/metodologia correta para ganhar pontos!

Começando com a parte (a):

Esta é uma questão PV = nRT! Como queremos o número de moles de CO2, estamos resolvendo para n. P é 1,04 atm, V é 1,00 L, R é a constante do gás (0,08206 L atm mol−1K−1) e T é 1100 K.

n = VP/RT
n = (1,04 atm)(1,00 L)/(0,08206 L atm mol−1K−1)(1100 K)
n = 0,0115 mol CO2

Passando para a parte (b):

No experimento 1, o número original de moles de CaCO3seria equivalente a 50,0 g/(100,09 g/mol). O número de 100,09 g/mol foi calculado somando os pesos atômicos dos elementos do composto. Este cálculo nos dá 0,500 mol CaCO3total.

Se tudo tivesse se decomposto, o valor que calculamos na parte a para o número de mols de CO2produzido também seria 0,500 mol, mas foi apenas 0,0115 mol. Esta discrepância significa que a afirmação do aluno tem que ser falsa!

Agora vamos abordar a parte (c):

O que aconteceria se mais gás fosse adicionado ao recipiente e a pressão subisse para 1,5 atm? Voltaria para 1,04 atm depois?

O equilíbrio foi alcançado em ambos os experimentos e resultou em uma pressão final de 1,04 atm. A reação apenas se ajustaria ao gás adicionado, deslocando-se em direção ao reagente. A pressão voltaria ao valor de equilíbrio de 1,04 atm à medida que o excesso de CO2foi consumido. A pressão final ainda seria igual a 1,04 atm.

Por fim, responderemos à parte (d):

Podemos encontrar Kpcom as informações que recebemos? Sim! A pressão do CO2neste experimento também determina a constante de equilíbrio porque é a pressão do gás em equilíbrio. Há apenas um gás envolvido na reação e já conhecemos a sua pressão de equilíbrio, o que significa que também sabemos o valor da constante.

Kp= 1,04

Como praticar perguntas de resposta livre de química AP

Você pode encontrar FRQs de AP Chemistry de anos anteriores (e suas soluções) no site do College Board. O exame foi alterado significativamente pela última vez em 2014 (sete perguntas de resposta livre em vez de seis, e nenhuma pergunta apenas para equilibrar equações), portanto, lembre-se de que os exames de 2014 e seguintes serão as representações mais precisas do que você pode esperar para ver em seu teste. Aqui está um link para as perguntas mais recentes e explicações de respostas:

Perguntas de resposta livre de química AP de 2014 a 2019

Você também pode visualizar o FRQ 2021 e suas diretrizes de pontuação .

Não é necessário fazer login para acessar essas perguntas. Você também pode verificar meu artigo que lista todos os testes práticos e questionários de Química AP que estão disponíveis online . Existem mais alguns testes práticos não oficiais que incluem perguntas de resposta livre modeladas a partir das perguntas do exame real.

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body_calculatorandpen.webp E use uma calculadora quando praticar (você ganha uma para a seção de respostas livres no teste real)! Definitivamente, não use uma pena. Essa parte desta imagem é irrelevante e misteriosa.


Conclusão

A seção de resposta livre é a parte mais desafiadora do exame AP Chemistry para a maioria dos alunos. Para ter um bom desempenho, você precisa ter um forte entendimento de todos os principais conceitos abordados no curso e ser capaz de aplicá-los a uma variedade de cenários experimentais. A maioria dessas perguntas parece intimidante, mas são administráveis ​​se você der um passo de cada vez e dividi-las em partes menores.

Aqui está uma revisão de como resolver questões de resposta livre:

  • Etapa 1: descubra o que você sabe
    • Anote todos os dados incluídos na pergunta
  • Etapa 2: mergulhe na questão
    • Descubra quais fórmulas você precisa
    • Faça os cálculos necessários
    • Justifique suas respostas
    • Desenhe diagramas, se aplicável
  • Etapa 3: verifique novamente
    • Certifique-se de que suas unidades de medida estejam corretas
    • Verifique se suas respostas fazem sentido logicamente

Pratique suas habilidades em perguntas de resposta livre de testes de AP anteriores até você se sentir confortável. Lembre-se de que as questões dos testes anteriores a 2014 serão ligeiramente diferentes das atuais questões de resposta livre; baseie suas expectativas para o teste real no material a partir de 2014!

Qual é o próximo?

Se você está procurando mais prática de Química AP , confira minha lista dos melhores livros de resenhas para a prova deste ano. Quase todos eles incluem perguntas de resposta livre modeladas de acordo com o formato atual do exame.

Para uma visão holística da maneira mais eficaz de estudar para as avaliações em sala de aula e para o exame final , leia meu guia de estudo definitivo para AP Chemistry.

Você está pensando se deve começar a estudar agora ou adiar um pouco mais? Saiba mais sobre quando você precisa levar a sério seus planos de estudo para testes de AP.