Uma cooperativa de produtos de limpeza pretende formular um desincrustante à base de ácido cítrico (C6H8O7)…
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
Uma cooperativa de produtos de limpeza pretende formular um desincrustante à base de ácido cítrico (C6H8O7). Para obter o citrato de sódio, a neutralização completa ocorre segundo a equação balanceada: C6H8O7 + 3 NaOH ? Na3C6H5O7 + 3 H2O. Considere as massas molares: C6H8O7 = 192 g/mol e NaOH = 40 g/mol. Com base no texto, qual é a massa de hidróxido de sódio, em gramas, necessária para neutralizar completamente 50 g de ácido cítrico?
- A) 20,83 g
- B) 41,67 g
- C) 10,42 g
- D) 52,08 g
- E) 31,25 g
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de ácido cítrico presente em 50 g, dividindo a massa pela massa molar: 50 / 192 = 0,2604 mol (aproximadamente).
- Use a proporção da equação balanceada. Cada 1 mol de C6H8O7 reage com 3 mol de NaOH, logo serão necessários 3 x 0,2604 = 0,78125 mol de NaOH.
- Converta a quantidade de matéria em massa, multiplicando pela massa molar do NaOH (40 g/mol): 0,78125 x 40 = 31,25 g.
- Conclusão: a massa de hidróxido de sódio necessária é 31,25 g, que corresponde à alternativa E, em concordância com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A (20,83 g) corresponde a usar apenas 2 mol de NaOH por mol de ácido; a alternativa B (41,67 g) corresponde a usar 4 mol de NaOH por mol de ácido; a alternativa C (10,42 g) esquece o fator 3 da estequiometria; a alternativa D (52,08 g) corresponde a usar 5 mol de NaOH por mol de ácido.
💡 Dica: Calcule a quantidade de NaOH usando a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou a proporção de 2 mol de NaOH para 1 mol de ácido cítrico, em vez dos 3 mol indicados pela equação balanceada.
Por que engana: O aluno pode confundir as proporções da reação, calculando a quantidade de NaOH necessária de forma incorreta.
O aluno provavelmente usou 4 mol de NaOH por mol de ácido cítrico, um coeficiente que não existe na equação, possivelmente por erro ao contar ou transcrever os coeficientes.
O aluno calculou a quantidade de matéria do ácido e a multiplicou pela massa molar do NaOH sem aplicar o coeficiente 3 da equação balanceada, ou seja, ignorou a proporção estequiométrica.
O aluno provavelmente multiplicou a quantidade de matéria do ácido por 5 em vez de 3, indicando troca do coeficiente estequiométrico ou erro de cálculo na proporção.
A quantidade de ácido cítrico é 50/192 mol. Pela equação, cada mol de ácido cítrico reage com 3 mol de NaOH. Assim, a quantidade de NaOH necessária é (50/192) × 3 = 0,78125 mol. Multiplicando pela massa molar do NaOH, obtém-se 0,78125 × 40 = 31,25 g.
Raio-X da questão
neutralização ácido-base
avaliacao
cálculo estequiométrico · reações ácido-base
Revisar estequiometria de reações ácido-base.
O aluno pode confundir as proporções da reação, calculando a quantidade de NaOH necessária de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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