Em um laboratório escolar, uma equipe simula a produção de água a partir de hidrogênio e oxigênio em um…
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 laboratório escolar, uma equipe simula a produção de água a partir de hidrogênio e oxigênio em um recipiente fechado. Antes do experimento, são colocados no recipiente 4 mol de H2 e 2 mol de O2. Considerando que os gases reagem completamente e que não há perdas, a transformação é representada pela equação balanceada: 2 H2 + O2 ? 2 H2O. Com base nas proporções indicadas pela equação química, qual é a quantidade máxima de H2O que pode ser formada nesse experimento?
- A) 4 mol de H₂O
- B) 6 mol de H₂O
- C) 8 mol de H₂O
- D) 1 mol de H₂O
- E) 2 mol de H₂O
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identificar a proporção da equação balanceada 2 H2 + O2 -> 2 H2O. Ela indica que 2 mol de H2 reagem com 1 mol de O2 e produzem 2 mol de H2O, ou seja, a proporção entre H2 e H2O é de 1 para 1.
- Verificar o reagente limitante. Para consumir 4 mol de H2 são necessários 2 mol de O2 (proporção 2 para 1). Como o recipiente tem exatamente 2 mol de O2, os dois gases são consumidos por completo e nenhum deles sobra. Não há reagente limitante que impeça a reação completa.
- Calcular a quantidade de produto. A partir dos 4 mol de H2 consumidos, a proporção 2 mol de H2 para 2 mol de H2O dá 4 mol de H2O. Conferindo pelo O2: 1 mol de O2 produz 2 mol de H2O, logo 2 mol de O2 produzem 4 mol de H2O. Os dois cálculos coincidem, o que confirma o resultado.
- Conclusão. A quantidade máxima de H2O formada é 4 mol, alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa B soma os mols dos reagentes (4 + 2), o que não corresponde a nenhuma proporção da equação; a alternativa C multiplica o H2 pelo coeficiente do produto sem respeitar a proporção; a alternativa D divide o O2 disponível por 2 e ignora a relação com o H2O produzido; a alternativa E toma o O2 disponível como se fosse o produto direto, sem aplicar o coeficiente 2 do H2O.
💡 Dica: Calcule a quantidade de H2O a partir da estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
A equação indica que 2 mol de H₂ reagem com 1 mol de O₂, formando 2 mol de H₂O. As quantidades disponíveis mantêm exatamente essa proporção: 4 mol de H₂ correspondem a 2 mol de O₂. Portanto, os dois reagentes são consumidos completamente e formam-se 4 mol de H₂O.
Somou as quantidades de reagentes (4 mol de H2 + 2 mol de O2) como se a massa de produto fosse igual à soma dos reagentes, sem consultar a proporção da equação.
Dobrou a quantidade de H2 usando o coeficiente 2 do produto como fator multiplicativo direto, sem fazer a proporção entre o reagente e o produto (que é de 1 para 1 nesse caso).
Dividiu o O2 disponível pelo coeficiente 2 do H2 ou usou um reagente de forma isolada, obtendo 1 mol de H2O sem relacionar corretamente as quantidades estequiométricas dos dois reagentes.
Considerou que a quantidade de produto é igual à quantidade de O2 disponível, ignorando que a equação atribui coeficiente 2 ao H2O e que o O2 forma 2 mol de H2O por mol consumido.
Raio-X da questão
reação química e estequiometria
avaliacao
estequiometria de reações · balanço de reações químicas
Revisar estequiometria e reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e produtos, calculando a produção de H2O com base apenas em um dos reagentes.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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