Em uma atividade experimental sobre a formação de óxido de ferro(III), uma turma misturou ferro metálico e gás…
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 uma atividade experimental sobre a formação de óxido de ferro(III), uma turma misturou ferro metálico e gás oxigênio em um recipiente fechado. A transformação pode ser representada pela equação balanceada 4 Fe(s) + 3 O2(g) ? 2 Fe2O3(s). Foram utilizados 3,00 mol de Fe e 4,00 mol de O2. Considere que a reação ocorreu completamente e que não houve perda de material. Com base na equação e nas quantidades fornecidas, qual é a quantidade máxima de Fe2O3 formada nessa reação?
- A) 1,50 mol de Fe₂O₃
- B) 4,00 mol de Fe₂O₃
- C) 2,00 mol de Fe₂O₃
- D) 0,75 mol de Fe₂O₃
- E) 3,00 mol de Fe₂O₃
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identificar a proporção estequiométrica na equação 4 Fe(s) + 3 O2(g) -> 2 Fe2O3(s). Ela indica que 4 mol de Fe reagem com 3 mol de O2 e produzem 2 mol de Fe2O3.
- Descobrir o reagente limitante. Para consumir todo o Fe (3,00 mol), seriam necessários 3,00 x 3/4 = 2,25 mol de O2. Como há 4,00 mol de O2 disponíveis, o O2 está em excesso e o Fe é o reagente limitante.
- Calcular o produto formado a partir do reagente limitante. Pela proporção 4 Fe : 2 Fe2O3, temos 3,00 x 2/4 = 1,50 mol de Fe2O3. Esse é o valor máximo possível, pois a reação ocorre completamente e não há perdas.
- Conclusão. A alternativa correta é a A, 1,50 mol de Fe2O3, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A B usa a quantidade do O2, que está em excesso, como se fosse o produto. A C inverte os coeficientes da proporção, dividindo por 3 (coeficiente do O2) em vez de 4 (coeficiente do Fe). A D calcula apenas 3,00/4 e esquece de multiplicar pelo coeficiente 2 do Fe2O3. A E supõe uma relação de 1 para 1 entre Fe e Fe2O3, ignorando os coeficientes da equação.
💡 Dica: Utilize a estequiometria da reação para calcular os moles de produto.
Alternativa por alternativa
A proporção estequiométrica indica que 4 mol de Fe formam 2 mol de Fe₂O₃. Assim, 3,00 mol de Fe formam (3,00 × 2)/4 = 1,50 mol de Fe₂O₃. Para essa quantidade de ferro, são necessários (3,00 × 3)/4 = 2,25 mol de O₂, quantidade menor que os 4,00 mol disponíveis. Portanto, o Fe é o reagente limitante, e a quantidade máxima formada é 1,50 mol de Fe₂O₃.
Assume que o produto formado é igual à quantidade do reagente em excesso (O2) ou que basta somar/usar os dados fornecidos, sem considerar o reagente limitante.
Aplica a proporção usando o coeficiente 3 do O2 no lugar do coeficiente 4 do Fe, obtendo 3,00 x 2/3 = 2,00 mol.
Calcula corretamente a proporção 3,00/4 de Fe, mas esquece de multiplicar pelo coeficiente 2 do Fe2O3, obtendo 0,75 mol.
Supõe que a quantidade de Fe2O3 formada é igual à quantidade de Fe usada, ignorando os coeficientes estequiométricos da equação.
Raio-X da questão
reação de oxidação
avaliacao
reações químicas balanceadas · estequiometria básica
Revisar estequiometria e reações químicas.
Confundir a proporção molar dos reagentes na reação balanceada, levando a calcular incorretamente os moles do produto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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