Questões BNCC EF09CI02

— Depois que pinguei a enzima, surgiram bolhas e o cheiro forte diminuiu — comentou a funcionária da central de esterilização, ao descartar uma solução de peróxido de hidrogênio (H2O2) usada na limpeza de embalagens.

O supervisor explicou que a catalase acelera a decomposição do H2O2 em água e gás oxigênio. Em um teste anterior, feito em recipiente fechado, verificou-se que 68 g de H2O2 geraram 36 g de água e 32 g de oxigênio.

No descarte rotineiro, a funcionária tinha 255 g de uma solução com 20% (em massa) de H2O2, em um recipiente aberto. Considerou-se que não houve evaporação de água e que apenas o oxigênio produzido escapou para o ar.

Com base nas informações do texto, conclua a massa final do conteúdo no recipiente aberto após todo o H2O2 se decompor.

— Dá para “fazer ferrugem” de propósito? — perguntou um jovem ao ver um restaurador tratando ferramentas antigas.

Para planejar a limpeza, o restaurador simulou a oxidação do ferro em dois ensaios, sempre secando o material ao final para pesar apenas o sólido. No Ensaio 1, colocou 8,0 g de palha de aço em um recipiente com grande entrada de ar e, após a oxidação completa, a massa do sólido seco passou a 11,2 g.

No Ensaio 2, colocou 20,0 g de palha de aço em um recipiente fechado, no qual havia apenas 6,0 g de gás oxigênio disponíveis (estimados antes de iniciar). Ao final, parte do ferro permaneceu sem oxidar, e toda a massa de oxigênio disponível foi consumida.

Considere que a “ferrugem seca” formada resulta apenas da combinação entre ferro e oxigênio.

Com base nos dados dos ensaios, determine a massa máxima de ferrugem seca que pode ser formada no Ensaio 2.

— Se eu coloco água demais no gesso, ele demora a firmar e ainda sobra água para jogar fora — disse um pedreiro ao preparar uma massa para reparar uma parede.

Para reduzir desperdício, ele fez um teste: misturou 280 g de pó de gesso com 160 g de água, mexeu e aguardou endurecer. Depois de algum tempo, percebeu que parte da água não tinha sido incorporada e conseguiu escorrer 20 g de água líquida. Ao final, a peça de gesso endurecido obtida foi pesada e apresentou 420 g.

No dia seguinte, ele pretende preparar uma quantidade maior, usando 420 g do mesmo pó, mas quer manter a mesma proporção de reagentes que efetivamente reagiu no teste, evitando sobra de água.

Com base no teste descrito, determine a massa de água que deve ser adicionada a 420 g de pó de gesso para manter a proporção entre as massas dos reagentes que reagiram na formação do gesso endurecido.

Durante um treinamento de salvamento na praia, uma equipe testa um sinalizador feito com fita de magnésio, que queima com luz intensa ao reagir com oxigênio e forma um sólido branco (óxido de magnésio).

No primeiro teste, foram queimados completamente 0,60 g de magnésio em presença de oxigênio em excesso. Após o resfriamento, a massa do sólido branco obtido foi 1,00 g.

No segundo teste, para evitar excesso de gás, a queima foi feita em um recipiente fechado que continha apenas 1,20 g de oxigênio disponível. Nesse recipiente, foram colocados 2,40 g de magnésio. Considere que, ao final, todo o oxigênio disponível reage e que o sólido branco é somente óxido de magnésio.

Com base nos dados do texto, determine a massa de óxido de magnésio que pode ser formada no segundo teste.

— Por que essa bijuteria de cobre escurece quando aqueço com enxofre? — perguntou uma artesã.

Para evitar que algum material se perdesse durante o aquecimento, ela colocou uma lâmina de cobre e enxofre em pó dentro de um pote de cerâmica com tampa bem ajustada. Antes de aquecer, registrou as massas: 15,0 g de cobre e 5,0 g de enxofre. Após aquecer e deixar esfriar com o pote ainda tampado, ela separou o que não reagiu e mediu novamente: sobraram 2,0 g de cobre metálico, e o sólido escuro formado (sem o cobre que sobrou) tinha massa total de 18,0 g.

Com esses dados, ela quis entender quanto de cada substância realmente entrou na formação do sólido escuro.

A partir das massas medidas no texto, determine a proporção entre as massas de cobre e de enxofre que reagiram na formação do sólido escuro.

Ao analisar destroços de um galeão colonial, arqueólogos observaram um pequeno prego de ferro cuja massa original era de 28 g. Após completa oxidação, todo o ferro se converteu em óxido de ferro III (Fe2O3). A reação de oxidação é representada por: 4 Fe + 3 O2 ? 2 Fe2O3. Considere: massa atômica de Fe = 56 u e de O = 16 u.

A partir dos dados do texto, qual a proporção entre a massa de ferro inicial e a massa de óxido de ferro III formado?

Para que serve a decomposição de peróxido de hidrogênio nas estações de tratamento de água? Ela é catalisada pela enzima catalase ou por metais para liberar bolhas de oxigênio que melhoram a aeração de efluentes, favorecendo a atividade de microrganismos que degradam poluentes. Em laboratório, a decomposição de 68 g de H2O2 produziu 36 g de H2O e 32 g de O2. Em escala piloto, o sistema trata 200 L de efluente por lote, exigindo 4 g de O2 por litro de água a ser tratada.

Com base nos dados do texto-base, determine a massa de peróxido de hidrogênio necessária para liberar o oxigênio exigido no tratamento de 200 L de efluente.

A pesquisa sobre métodos de purificação de águas termais utiliza peróxido de hidrogênio (H2O2) para eliminar micro-organismos. Em ensaio controlado, técnicos observaram a decomposição completa do reagente, descrita pela equação: 2 H2O2 -> 2 H2O + O2. Nessa reação, calcularam-se as massas dos produtos formados: 36 gramas de água e 32 gramas de oxigênio molecular. Esses resultados mostram a relação quantitativa de formação de cada substância durante a decomposição, essencial para ajustar o dimensionamento de sistemas de dosagem em estações de tratamento.

Compare as massas dos produtos formados na reação de decomposição do peróxido de hidrogênio e estabeleça a proporção mais simples entre as massas de água e de oxigênio molecular.