Uma estação de monitoramento registrou CO = 0,12 ppm em ar a 1,00 atm e 25 °C. Qual a concentração molar desse…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma estação de monitoramento registrou CO = 0,12 ppm em ar a 1,00 atm e 25 °C. Qual a concentração molar desse monóxido de carbono em mol/m³? (use R = 0,08206 L·atm·mol?¹·K?¹, 298 K).
- A) 4,9e-9 mol/m³
- B) 4,9e-6 mol/m³
- C) 4,9e-3 mol/m³
- D) 4,9e-2 mol/m³
- E) 4,9e-7 mol/m³
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Interprete 0,12 ppm como fração em volume (ppmv), ou seja, 0,12 partes por milhão do volume total do ar: fração = 0,12 x 10^-6 = 1,2 x 10^-7. Passo 2: Calcule a concentração molar total do ar pela lei dos gases ideais: n/V = P/(R x T) = 1,00 / (0,08206 x 298) = 0,0409 mol/L. Passo 3: Converta para mol/m³, lembrando que 1 m³ = 1000 L: 0,0409 mol/L x 1000 = 40,9 mol/m³. Passo 4: Multiplique a fração pelo total molar: 1,2 x 10^-7 x 40,9 = 4,9 x 10^-6 mol/m³. Passo 5: Conclusão: a resposta é a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque 4,9 x 10^-9 é o valor em mol/L, não em mol/m³. A alternativa C está errada porque tem ordem de grandeza mil vezes maior que o resultado. A alternativa D está errada porque sua ordem de grandeza é cerca de dez mil vezes maior que a correta. A alternativa E está errada porque tem ordem de grandeza dez vezes menor que a correta.
💡 Dica: Utilize a equação dos gases ideais para calcular a concentração.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente o valor, mas não converteu o volume de litros para metros cúbicos, deixando o resultado em mol/L e rotulando-o como mol/m³.
Por que engana: Confundir a conversão de ppm para mol/m³, utilizando a relação incorreta entre as unidades.
Cálculo direto: p/RT e conversão L?m³ dá 4,91×10?6 mol/m³.
O aluno errou o fator de conversão de unidades ao lidar com a concentração total do ar, multiplicando por 1000 em vez de dividir ou aplicar a conversão na direção correta.
O aluno tratou ppm com escala incorreta, como se fosse uma porcentagem ou um fator de 10^-3 a mais, o que elevou drasticamente a ordem de grandeza do resultado.
O aluno errou uma potência de dez no cálculo, seja na transformação de ppm em fração, seja na multiplicação final, e obteve um valor dez vezes menor.
Raio-X da questão
concentração molar de gases
avaliacao
concentração molar de gases · lei dos gases ideais
Revisar a equação dos gases ideais e suas aplicações.
Confundir a conversão de ppm para mol/m³, utilizando a relação incorreta entre as unidades.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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