Em um estudo sobre a destinação energética de resíduos plásticos, pesquisadores analisaram a queima de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um estudo sobre a destinação energética de resíduos plásticos, pesquisadores analisaram a queima de polietileno, polímero cuja unidade repetitiva pode ser representada por (C2H4)?. No experimento, foi fornecido oxigênio em quantidade suficiente para que o carbono fosse totalmente convertido em dióxido de carbono e o hidrogênio, em água. Considere n como o número de unidades repetitivas do polímero. Com base nas informações do texto, qual equação representa corretamente a combustão completa de uma quantidade de polietileno?
- A) (C₂H₄)ₙ + 3n O₂ → 2n CO₂ + n H₂O
- B) (C₂H₄)ₙ + n O₂ → 2n C + 2n H₂O
- C) (C₂H₄)ₙ + 3n O₂ → 2n CO₂ + 2n H₂O
- D) (C₂H₄)ₙ + 2n O₂ → 2n CO₂ + 2n H₂
- E) (C₂H₄)ₙ + 2n O₂ → 2n CO + 2n H₂O
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Escreva a reação não balanceada da combustão completa: (C2H4)n + O2 → CO2 + H2O. O carbono vai todo para CO2 e o hidrogênio todo para H2O, conforme o texto. Passo 2: Balanceie o carbono. Cada unidade (C2H4) tem 2 carbonos, então há 2n átomos de C à direita, e são necessárias 2n moléculas de CO2. Passo 3: Balanceie o hidrogênio. Cada unidade tem 4 hidrogênios, ou seja, 4n átomos de H, que correspondem a 2n moléculas de H2O. Passo 4: Balanceie o oxigênio. À direita há 2n·2 = 4n átomos de O no CO2 e 2n·1 = 2n átomos de O na água, totalizando 6n átomos de O. Como cada O2 tem 2 átomos, são necessários 3n O2. Passo 5: A equação balanceada é (C2H4)n + 3n O2 → 2n CO2 + 2n H2O, que é a alternativa C. O gabarito oficial está correto. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A: a quantidade de água (n H2O) não conserva o hidrogênio, pois há 4n H à esquerda e apenas 2n à direita. B: não há combustão completa, pois o produto é carbono elementar, e a equação também não está balanceada. D: o hidrogênio aparece como H2 livre, e não como água, além de o oxigênio estar em falta. E: o produto CO indica combustão incompleta, já que o carbono não foi totalmente convertido em CO2, contrariando o enunciado.
💡 Dica: Considere os produtos da combustão do polietileno.
Alternativa por alternativa
O aluno balanceia o carbono corretamente, mas coloca apenas n moléculas de água, sem conservar o hidrogênio. Ele não confere a quantidade de átomos de cada elemento nos dois lados.
O aluno acredita que a combustão completa pode produzir carbono elementar, confundindo-a com uma combustão parcial ou pirólise. Além disso, não balanceia o oxigênio.
Por que engana: Confundir produtos da combustão completa com combustão incompleta, escolhendo CO ou C em vez de CO2.
Na combustão completa, todo o carbono do polietileno forma CO₂ e todo o hidrogênio forma H₂O. Uma unidade repetitiva contém 2 átomos de carbono e 4 de hidrogênio; portanto, n unidades produzem 2n CO₂ e 2n H₂O. Esses produtos contêm 6n átomos de oxigênio, fornecidos por 3n moléculas de O₂. Assim, a equação fica balanceada.
O aluno escreve o hidrogênio como H2 livre em vez de água, por não associar o hidrogênio ao oxigênio na formação do produto da combustão completa. Também não confere a conservação dos átomos.
O aluno escolhe monóxido de carbono como produto, achando que qualquer combustão de hidrocarbonetos gera CO. Ele não percebe que o enunciado exige conversão total do carbono em CO2.
Raio-X da questão
reação de combustão
avaliacao
reação de combustão · formula molecular do polietileno
Revisar as reações de combustão e seus produtos.
Confundir produtos da combustão completa com combustão incompleta, escolhendo CO ou C em vez de CO2.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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