Uma comunidade no Pará coletará 1000 L de óleo de cozinha usado (densidade 0,92 g·mL-1) para produzir…
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
Uma comunidade no Pará coletará 1000 L de óleo de cozinha usado (densidade 0,92 g·mL-1) para produzir biodiesel via transesterificação: C57H104O6 + 3 CH3OH ? 3 R-COOCH3 + C3H5(OH)3. Calcule a massa de metanol (CH3OH, MM=32,04 g·mol-1) necessária teoricamente.
- A) ˜100 kg de metanol.
- B) Nenhum metanol é necessário; reação é catalisada sem reagente.
- C) ˜1000 kg de metanol.
- D) ˜10 kg de metanol.
- E) ˜1 kg de metanol por L de óleo (1000 kg).
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Converta o volume de óleo em massa. 1000 L = 1.000.000 mL. Massa = 1.000.000 mL x 0,92 g/mL = 920.000 g = 920 kg de óleo. Passo 2: Calcule a massa molar do triglicerídeo C57H104O6: C = 57 x 12,01 = 684,6; H = 104 x 1,008 = 104,8; O = 6 x 16,00 = 96,0; total aproximadamente 885 g/mol. Passo 3: Calcule o número de mols de óleo: 920.000 g / 885 g/mol, aproximadamente 1040 mol. Passo 4: Pela equação, 1 mol de óleo reage com 3 mols de metanol. Logo, são necessários aproximadamente 3120 mol de CH3OH. Passo 5: Calcule a massa de metanol: 3120 mol x 32,04 g/mol, aproximadamente 100.000 g = 100 kg. Passo 6: Conclusão: a alternativa A está correta, em concordância com o gabarito. A alternativa B está errada, pois a transesterificação consome metanol como reagente, e não apenas como catalisador. A alternativa C está errada, pois é cerca de 10 vezes maior do que o valor calculado. A alternativa D está errada, pois é cerca de 10 vezes menor do que o valor calculado. A alternativa E está errada, pois aplica uma proporção linear por litro sem usar a densidade, a massa molar e a estequiometria 1:3.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de óleo e use a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
Cálculo: 920000 g óleo /885,4 g·mol-1 ˜1039 mol triglicerídeo; ×3 =3117 mol CH3OH ? ˜99,9 kg.
O aluno acredita que o metanol atua apenas como catalisador, por isso não seria consumido. Na transesterificação ele é reagente e aparece na equação com coeficiente 3.
O aluno provavelmente tomou o volume de óleo em litros como se fosse massa em kg, ignorando a densidade (1000 L com 0,92 g/mL resultam em 920 kg de óleo). O resultado de 1000 kg não corresponde a nenhum cálculo estequiométrico correto.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de metanol necessária, calculando um valor muito baixo por não considerar a proporção correta da reação.
O aluno provavelmente cometeu um erro de potência de 10 nas conversões de unidades (mL para L, g para kg) ou na divisão pela massa molar. Esse erro resulta em um valor cerca de 10 vezes menor que o correto.
O aluno supôs que a massa de metanol cresce linearmente com o volume, adotando 1 kg de metanol por litro, sem calcular mols, massa molar e a proporção 3:1 da equação. Além disso, a alternativa repete a mesma ideia de C, com 1000 kg.
Raio-X da questão
transesterificação de biodiesel
avaliacao
cálculo de massa molar · estequiometria de reações
Revisar a estequiometria de reações químicas e conversão de unidades.
O aluno pode confundir a quantidade de metanol necessária, calculando um valor muito baixo por não considerar a proporção correta da reação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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