A combustão do etanol líquido é: C2H5OH + 3O2 ? 2CO2 + 3H2O; ?H°comb = -1367 kJ·mol?¹. Qual massa de etanol…
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
A combustão do etanol líquido é: C2H5OH + 3O2 ? 2CO2 + 3H2O; ?H°comb = -1367 kJ·mol?¹. Qual massa de etanol (MM = 46,07 g·mol?¹) é necessária para liberar 500 kJ de energia útil?
- A) 0,3658 g de C2H5OH.
- B) 8,45 g de C2H5OH.
- C) 46,07 g de C2H5OH.
- D) ˜ 16,9 g de C2H5OH.
- E) 33,7 g de C2H5OH.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a relação entre energia e quantidade de matéria. Pela equação, a combustão de 1 mol de C2H5OH libera 1367 kJ (o ΔH°comb = -1367 kJ·mol^-1 refere-se a 1 mol de etanol, conforme a equação escrita). Logo, a energia liberada é proporcional ao número de mols de etanol queimados.
- Calcule a quantidade de matéria necessária para liberar 500 kJ: n = 500 / 1367 = aproximadamente 0,3658 mol de C2H5OH.
- Converta mols em massa usando a massa molar, MM = 46,07 g·mol^-1: m = 0,3658 × 46,07 = aproximadamente 16,85 g, que arredondado fica 16,9 g.
- Assim, a alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 0,3658 g é o número de mols, e não a massa, pois esqueceu de multiplicar pela massa molar. B) 8,45 g corresponde à metade da massa correta, como se houvesse uma divisão indevida por 2. C) 46,07 g é a massa de 1 mol, e não a massa necessária para liberar 500 kJ. E) 33,7 g é o dobro da massa correta, como se fossem queimados 2 mols de etanol.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de etanol necessária e converta para massa.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente a quantidade de matéria (0,3658 mol), mas a tomou como massa, esquecendo de converter mols em gramas com a massa molar de 46,07 g·mol^-1.
O aluno obteve 0,3658 mol, mas dividiu o resultado por 2 (talvez confundindo o coeficiente 2 do CO2 com a quantidade de etanol) antes de multiplicar pela massa molar, o que reduz a massa pela metade.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a energia liberada e a quantidade de substância, calculando a massa de etanol de forma incorreta.
O aluno entendeu que a resposta seria a massa de 1 mol de etanol, sem relacionar a quantidade de energia pedida (500 kJ) com a energia liberada por mol (1367 kJ).
Mols necessários = 500 kJ / 1367 kJ·mol?¹ = 0,3658 mol; massa = 0,3658·46,07 = 16,85 g ˜ 16,9 g.
O aluno calculou a massa corretamente, mas multiplicou o resultado por 2, supondo que a queima de 1 mol de etanol envolve 2 mols de etanol ou confundindo com os 2 mols de CO2 produzidos.
Raio-X da questão
combustão do etanol
avaliacao
cálculo estequiométrico · energia de combustão
Revisar cálculos de estequiometria e energia de combustão.
O aluno pode confundir a relação entre a energia liberada e a quantidade de substância, calculando a massa de etanol de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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