Em uma planta industrial, a reação de formação da água ocorre em um reator: 2 H2(g) + O2(g) ? 2 H2O(l) ?H =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma planta industrial, a reação de formação da água ocorre em um reator: 2 H2(g) + O2(g) ? 2 H2O(l) ?H = -572 kJ. O sinal negativo indica que, a cada reação conforme a equação, 572 kJ de energia são liberados para o ambiente. Antes de operar o equipamento, a equipe deve prever essa liberação de calor para evitar aquecimento excessivo e escolher um sistema de resfriamento compatível. O tempo de reação, a pressão de operação, a pureza dos reagentes e a quantidade de resíduos são avaliados por outros dados do processo. Com base no texto, qual é a principal utilidade industrial do valor de ?H informado para essa reação?
- A) Avaliar a pureza dos reagentes utilizados.
- B) Determinar o tempo de reação no reator.
- C) Calcular a quantidade de resíduos formada.
- D) Definir a pressão de operação do reator.
- E) Dimensionar o sistema de resfriamento do reator.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O enunciado informa que a reação 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) tem variação de entalpia ΔH = -572 kJ, e que o sinal negativo indica liberação de 572 kJ de energia para o ambiente a cada reação conforme a equação.
- O texto afirma que a equipe deve prever essa liberação de calor para evitar aquecimento excessivo e escolher um sistema de resfriamento compatível. Ou seja, o valor de ΔH serve para quantificar o calor que o reator libera, e essa quantidade é o dado necessário para dimensionar a refrigeração.
- Resolvendo por conta própria, a utilidade principal do ΔH é fornecer a quantidade de energia térmica a ser removida, o que orienta o dimensionamento do sistema de resfriamento. Portanto, a alternativa correta é a E.
- Por que as outras estão erradas: A) a pureza dos reagentes é avaliada por outros dados do processo, não pelo ΔH; B) o tempo de reação é avaliado por outros dados, não pela entalpia; C) a quantidade de resíduos também é avaliada por outros dados, e o ΔH não permite calculá-la; D) a pressão de operação é avaliada por outros dados do processo, não pelo ΔH.
- Conclusão: concordo com o gabarito oficial, E.
💡 Dica: Considere as aplicações do calor liberado na reação.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter associado a palavra 'reagentes' ao valor termoquímico e imaginado que a entalpia indica o grau de pureza dos reagentes. O texto diz explicitamente que a pureza é avaliada por outros dados.
Por que engana: Confundir a entalpia de reação com a energia de ativação, pensando que a primeira determina o tempo de reação.
O aluno pode ter confundido a energia liberada com a rapidez da reação, supondo que a magnitude da entalpia determina quanto tempo a reação leva para ocorrer. Termodinâmica informa a energia trocada, não a cinética.
O aluno pode ter imaginado que, por se tratar de uma reação química, o valor de ΔH permite calcular a massa de produtos ou resíduos formados. A entalpia não fornece quantidades de matéria produzidas, e o texto atribui essa avaliação a outros dados.
O aluno pode ter supuesto que a energia envolvida na reação determina diretamente a pressão de trabalho do reator, confundindo efeito térmico com condição de operação. O texto indica que a pressão é avaliada por outros dados.
Como ΔH é negativo, a reação libera 572 kJ de energia por reação conforme a equação química. Esse dado permite estimar a quantidade de calor que deve ser removida e, assim, dimensionar o sistema de resfriamento e prevenir aquecimento excessivo. O valor da entalpia, isoladamente, não determina o tempo de reação, a pressão, a pureza dos reagentes ou a quantidade de resíduos.
Raio-X da questão
entalpia de reação
diagnostico
entalpia de reação · equilíbrio químico
Revisar os conceitos de entalpia e suas aplicações na indústria.
Confundir a entalpia de reação com a energia de ativação, pensando que a primeira determina o tempo de reação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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