Atividades de proporções em reações químicas para o FUVEST com gabarito

Quando trabalho proporções em reações químicas com uma turma que está se preparando para o FUVEST, procuro deixar claro que a estequiometria não é só uma sequência de contas. O estudante precisa ler o contexto, reconhecer quais quantidades estão relacionadas e decidir quais conceitos entram na resolução. Uma questão pode combinar equação química, mol, concentração, volume de gás ou até uma interpretação sobre transformações químicas.

Reuni aqui oito questões de provas anteriores do FUVEST, com gabarito comentado para apoiar a revisão e a discussão em aula. Algumas dependem de figuras que não estão reproduzidas neste material; nesses casos, sinalizo essa limitação em vez de inventar informações sobre a imagem. A proposta é usar os enunciados como ponto de partida para explicitar o raciocínio e identificar o que precisa ser retomado.

O que o aluno de FUVEST precisa saber sobre Proporções em reações químicas — o 1º parágrafo responde completo

Para resolver questões de proporções em reações químicas no FUVEST, o aluno precisa interpretar a equação química e usar seus coeficientes como relações entre quantidades de matéria, sem confundi-los com massas ou volumes diretamente. A partir dessa proporção, pode relacionar mols de reagentes e produtos, converter massa em mol, usar volume molar ou a equação dos gases ideais e, quando o enunciado envolve soluções, trabalhar com concentração e pH. Também é necessário verificar se a transformação está balanceada, conservar o número de átomos e acompanhar o sentido da reação. Em problemas mais contextualizados, a proporção estequiométrica pode aparecer junto de conceitos como oxidação e redução, colisões, energia ou reatividade. A estratégia que ensino é separar os dados, registrar a relação química pertinente e só então calcular ou comparar resultados. Por fim, vale conferir unidades, ordem de grandeza e se o resultado responde exatamente à pergunta.

O que ele precisa saber antes

As questões selecionadas mobilizam pré-requisitos diferentes. Para os problemas com gases, é importante saber calcular mols, conhecer o volume molar quando ele é fornecido e aplicar a equação dos gases ideais, PV=nRT. Para relacionar pH e quantidade de substância, é necessário compreender o significado de pH e trabalhar com concentração de íons, além de acompanhar a proporção da reação apresentada. O balanceamento de equações e a conservação dos átomos são centrais para obter uma reação global.

Também aparecem conhecimentos de reações ácido-metal, volumes gasosos, estados de oxidação, tipos de organismos, colisões e conservação da quantidade de movimento, ligações químicas e energia. Eu costumo distinguir esses conceitos antes da resolução: nem toda questão de uma série sobre proporções exige a mesma ferramenta, e identificar o modelo adequado já faz parte do trabalho químico.

Onde os alunos mais erram

Um erro recorrente nas questões com gases é inverter ou aplicar inadequadamente a relação entre volume e pressão. O distrator de 4,1 atm na questão do CO2 é um alerta para interromper a conta e verificar se o volume utilizado e a relação estequiométrica foram interpretados corretamente. Em outro problema, o estudante pode calcular a massa de zinco a partir de um volume de hidrogênio incorreto ou perder a relação de 1:1 entre Zn e H2 indicada pela equação.

Em questões de pH, é fácil tratar a variação de uma unidade como se correspondesse a uma variação linear da concentração, ou ignorar a dissociação e a proporção química. No balanceamento, aparecem confusões entre a reação global e uma etapa intermediária, além de equações que não conservam os átomos. Já em oxirredução, associar automaticamente a presença de oxigênio à oxidação do carbono pode levar a conclusões erradas; é preciso comparar os estados de oxidação. Nas questões de metal e ácido, a ordem dos volumes de gás depende da informação experimental e das relações da reação, não de uma impressão isolada sobre reatividade.

Há ainda questões cujas alternativas dependem de imagens ausentes na versão textual, como as de colisões e de volumes V1, V2 e V3. Nesses casos, não é pedagogicamente adequado explicar detalhes visuais que não estão disponíveis. Em aula, uso o item com a figura original e peço que os alunos justifiquem a leitura das representações antes de conferir o gabarito.

Como trabalhar em sala

• Organize uma tabela de dados e relações. Peça que os alunos registrem grandeza, unidade, substância e relação química antes de iniciar qualquer cálculo. A tabela ajuda a separar mol, massa, volume e concentração.
• Faça uma resolução por etapas no quadro. Escreva a equação, confira o balanceamento, monte a proporção em mols e só depois converta para a grandeza solicitada. Convide a turma a dizer por que cada conversão é necessária.
• Compare alternativas plausíveis. Em vez de apenas marcar a correta, discuta qual erro poderia produzir cada resultado. Para gases, por exemplo, revise a substituição de dados em PV=nRT e a coerência das unidades.
• Use questões com figuras junto ao original. Para itens de colisões ou de resultados experimentais apresentados em imagem, projete ou distribua a figura da prova. Oriente a leitura do esquema e a identificação dos dados sem antecipar a conclusão.
• Feche com uma checagem curta. Peça que cada estudante explique em uma frase qual proporção foi usada e confira se o resultado é compatível com o enunciado. Essa rotina ajuda a perceber se houve cálculo mecânico ou interpretação química.

Questões prontas de Proporções em reações químicas para o FUVEST (com gabarito comentado)

1. Pressão do CO2 — FUVEST 2025, questão 73

Suponha que a reação produza 2 mols de CO2 para cada 3 litros de vinagre. Nas condições do experimento, em que o volume de líquido é 1/3 de litro e temperatura T = 300 K, a pressão PCO2 medida pelo manômetro será por volta de:

• ✅ A) 3,2 atm. Gabarito indicado. A resolução deve relacionar a quantidade de CO2 produzida à condição experimental e aplicar PV=nRT, com unidades coerentes.
• ❌ B) 4,1 atm. Não corresponde ao resultado indicado. É importante conferir a quantidade de gás obtida pela proporção e a substituição na equação dos gases ideais.
• ❌ C) 6,2 atm. Não é o valor do gabarito; revise a relação entre quantidade de matéria, volume e pressão.
• ❌ D) 9,0 atm. Também não coincide com o gabarito e pode decorrer de uso inadequado dos dados na equação.
• ❌ E) 12 atm. Não é a pressão indicada; confira as unidades e a quantidade de CO2 considerada.

Comentário: o procedimento esperado é obter os mols pela relação estequiométrica e, em seguida, aplicar a equação dos gases ideais. O enunciado textual disponível não explicita todos os detalhes experimentais necessários para reconstruir a conta de forma independente; por isso, mantenho o gabarito fornecido e recomendo conferir a versão original da prova ao demonstrar o cálculo.

2. Sulfanilamida, bromo e pH — FUVEST 2025, questão 72

A reação do antibiótico sulfanilamida com halogênios leva à substituição em duas posições distintas do anel aromático, conforme equação não balanceada apresentada na prova. Em um experimento, 1 L de solução de sulfanilamida de pH 5 reagiu com Br2 em excesso, obtendo-se pH 4 após reação total. Considerando que o volume se manteve inalterado, quantos mols de sulfanilamida reagiram com bromo?

• ✅ A) 4,5 × 10⁻⁵ mol. É o gabarito indicado. A diferença de pH deve ser interpretada pela concentração de H+ e relacionada à quantidade de sulfanilamida que reagiu, considerando a estequiometria da equação original.
• ❌ B) 9,0 × 10⁻⁵ mol. É o distrator mais provável: pode surgir ao associar a variação de pH diretamente aos mols sem considerar adequadamente a relação química e a dissociação.
• ❌ C) 1,0 × 10⁻⁴ mol. Não corresponde ao cálculo indicado; é necessário converter pH em concentração antes de relacionar as quantidades.
• ❌ D) 5,0 × 10⁻² mol. A ordem de grandeza não é compatível com a quantidade calculada a partir dos dados de pH.
• ❌ E) 1,0 × 10⁻¹ mol. Também apresenta ordem de grandeza incompatível; não se deve tratar a mudança de pH como uma proporção linear simples.

Comentário: o passo essencial é interpretar pH como uma escala logarítmica relacionada a [H+], não subtrair os valores de pH e usar essa diferença como quantidade de matéria. A equação química da prova completa a relação entre os íons e a sulfanilamida.

3. Zinco e volume de hidrogênio — FUVEST 2024, questão 30

Para gerar hidrogênio, adicionou-se zinco metálico e ácido clorídrico a um frasco fechado, ligado a uma proveta cheia de água. Como a solubilidade do H2 na água é desprezível, o volume na proveta corresponde ao gás produzido. Foram gerados 49,8 mL de H2. Qual quantidade de Zn reagiu? Adote volume molar de 24,9 L nas condições do experimento e massa molar do Zn de 65,4 g/mol.

• ❌ A) 0,07 g. Não corresponde ao cálculo estequiométrico indicado.
• ✅ B) 0,13 g. Correta. 49,8 mL equivalem a 0,0498 L; dividindo pelo volume molar, obtêm-se 0,002 mol de H2. Pela reação Zn + 2H+ → Zn²+ + H2, a proporção Zn:H2 é 1:1. A massa é 0,002 × 65,4 g/mol, aproximadamente 0,13 g.
• ❌ C) 0,26 g. É o dobro do resultado; pode decorrer de duplicar a quantidade de Zn sem justificativa pela proporção da equação.
• ❌ D) 0,29 g. Não resulta da conversão correta do volume para mols e da relação 1:1 entre Zn e H2.
• ❌ E) 0,48 g. É superior ao valor calculado; reveja a conversão de mL para L e a aplicação do volume molar.

Comentário: este item é útil para praticar a sequência volume para mols, proporção da equação e mols para massa. A conversão de 49,8 mL para 0,0498 L é indispensável.

4. Formação de ozônio — FUVEST 2022, questão 70

Oxigênio (O2) e ozônio (O3) são consumidos e produzidos na estratosfera. Considerando as etapas I e II da produção de ozônio a partir de oxigênio, qual é a reação global balanceada que representa a formação de ozônio?

• ❌ A) 3 O → O3. Não representa a reação global a partir de O2; o oxigênio atômico pode ser intermediário e deve ser cancelado ao somar as etapas.
• ❌ B) 4 O2 → 4 O3. Não conserva o número de átomos de oxigênio: há oito átomos à esquerda e doze à direita.
• ❌ C) 2 O2 → 3 O2. Não mostra a formação de O3 e também não conserva os átomos.
• ✅ D) 3 O2 → 2 O3. Correta. Há seis átomos de oxigênio em cada lado, e a equação representa a formação de ozônio.
• ❌ E) O3 → 2 O2. Representa o sentido de restauração de oxigênio a partir de ozônio, não sua formação a partir de O2.

Comentário: somar etapas requer cancelar as espécies intermediárias que aparecem nos dois lados e verificar a conservação dos átomos. Não basta multiplicar coeficientes ou copiar espécies sem balancear.

5. Colisão que leva à reação — FUVEST 2020, questão 8

As colisões moleculares conservam a quantidade de movimento. Considerando um referencial em que as moléculas neutras estão paradas antes e depois da colisão, escolha a representação que mostra corretamente o arranjo de íons e moléculas antes e depois da reação F⁻ + H3CCl → CH3F + Cl⁻. As alternativas desta questão são imagens.

• ❌ A) Imagem. Não é a representação indicada como correta; a prova exige conferir os vetores e a quantidade de movimento na figura.
• ❌ B) Imagem. Não corresponde à alternativa assinalada no gabarito.
• ✅ C) Imagem. Correta segundo o gabarito. A figura deve respeitar a conservação da quantidade de movimento antes e depois da colisão.
• ❌ D) Imagem. Não é a alternativa indicada; compare os sentidos e as magnitudes representados na versão original.
• ❌ E) Imagem. Não é a alternativa indicada pelo gabarito.

Comentário: sem as imagens, não é possível explicar diferenças específicas entre os desenhos sem inventar detalhes. Com a figura original, peça que a turma identifique as massas, velocidades e sentidos e use a conservação da quantidade de movimento para justificar a escolha.

6. Formação da molécula NaCs — FUVEST 2020, questão 3

Pesquisadores usaram pinças ópticas e lasers para aproximar um átomo de césio e um de sódio e fornecer energia para criar a molécula NaCs. Com base no texto e em conhecimentos químicos, qual afirmação é correta?

• ❌ A) O césio é radioativo e o método estabiliza seu decaimento. A explicação não procede: a questão não envolve decaimento radioativo.
• ❌ B) O raio atômico do Na é maior que o do Cs, e o esbarrão retira um elétron do Na. A afirmação sobre o raio está incorreta e a colisão não é descrita como retirada de elétron.
• ❌ C) O laser retira um nêutron do Cs, formando um cátion. Retirar nêutron não é o processo apresentado para formar cátion.
• ❌ D) A natureza tenderia a formar CsNa em vez de NaCs. A ordem de escrita da fórmula não explica o caráter inovador do experimento.
• ✅ E) Cs e Na não formariam espontaneamente uma molécula, pois ambos têm grande tendência a formar cátions e ligações iônicas. Correta segundo o gabarito: o contexto destaca a necessidade de controlar a colisão e fornecer energia para produzir a molécula.

Comentário: a questão mobiliza ligações químicas e energia, e não uma proporção numérica direta. É um bom exemplo de como a prova pode relacionar transformação química e condições para que ela ocorra.

7. Carbono em processos biológicos — FUVEST 2018, questão 46

Considere fotossíntese, quimiossíntese metanogênica e respiração celular, representadas pelas equações fornecidas na prova. A mudança no estado de oxidação do carbono em cada reação e o tipo de organismo em que ocorre correspondem a qual alternativa?

• ✅ A) Redução; autotrófico. Redução; autotrófico. Oxidação; heterotrófico e autotrófico. Correta segundo o gabarito: na fotossíntese e na quimiossíntese, o carbono do CO2 é reduzido; na respiração, o carbono da glicose é oxidado. A respiração ocorre em organismos heterotróficos e autotróficos.
• ❌ B) Oxidação; autotrófico. Oxidação; heterotrófico. Oxidação; autotrófico. Não acompanha corretamente a variação do estado de oxidação do carbono nos três processos.
• ❌ C) Redução; autotrófico. Redução; heterotrófico e autotrófico. Redução; heterotrófico e autotrófico. Confunde o destino do carbono na respiração: o carbono da glicose é oxidado, não reduzido.
• ❌ D) Oxidação; autotrófico e heterotrófico. Redução; autotrófico. Oxidação; autotrófico. A fotossíntese não corresponde à oxidação do carbono do CO2, e a respiração não ocorre apenas em autotróficos.
• ❌ E) Oxidação; heterotrófico. Oxidação; autotrófico. Redução; heterotrófico. Inverte as mudanças de oxidação e redução e restringe incorretamente os organismos envolvidos.

Comentário: acompanhe o carbono nas equações, em vez de deduzir a mudança apenas pela presença de oxigênio. A questão também exige conhecer quais organismos realizam os processos mencionados.

8. Metais, ácido e volume de hidrogênio — FUVEST 2016, questão 20

Ferro, magnésio e estanho reagem com soluções de ácidos minerais, liberando H2 e formando íons divalentes. Amostras de mesma massa reagiram separadamente e por completo com HCl 0,1 mol/L. Com base nos resultados experimentais apresentados na imagem, coloque V1, V2 e V3 em ordem decrescente.

• ❌ A) V2 > V3 > V1. Não é a ordem indicada como correta. Para avaliar alternativas, é preciso interpretar a imagem original e relacionar metal, quantidade de matéria e H2 formado.
• ❌ B) V3 > V1 > V2. Não corresponde à ordem assinalada no gabarito.
• ❌ C) V1 > V3 > V2. Não corresponde à ordem assinalada no gabarito.
• ✅ D) V2 > V1 > V3. Correta segundo o gabarito fornecido. A comparação deve ser feita a partir dos resultados experimentais da figura e das quantidades de gás produzidas.
• ❌ E) V1 > V2 > V3. Não corresponde à ordem indicada.

Comentário: a imagem com a identificação dos experimentos não está reproduzida aqui, então não é possível atribuir V1, V2 e V3 a metais específicos ou reconstruir a comparação visual. Na aplicação, use a figura original e peça que os alunos relacionem a massa de cada amostra à quantidade de mols e à proporção entre metal e hidrogênio.

Para fechar: transforme a correção em revisão

Depois de resolver as questões, eu recomendo separar os erros por conceito: proporção em mols, conversão de unidades, gases, pH, balanceamento ou interpretação de figura. Essa organização torna a revisão mais objetiva do que refazer contas sem identificar a dificuldade. Também é possível ampliar o treino com questões da habilidade EM13CNT101, questões da habilidade EM13CNT104, questões da habilidade EM13CNT105 e questões da habilidade EM13CNT307. Para montar uma avaliação com outros itens, conheça o gerador de provas do GeraProva e faça seu cadastro grátis.

Use este material como apoio e confira as figuras e os dados na prova original antes de aplicar as questões. No GeraProva, você também pode criar atividades de acordo com o que sua turma precisa revisar.