(Dificuldade 3) Reação: C3H8 + 5 O2 -> 3 CO2 + 4 H2O. Com 44,0 g de C3H8 e 160,0 g de O2 (MM C3H8˜44,10…
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
(Dificuldade 3) Reação: C3H8 + 5 O2 -> 3 CO2 + 4 H2O. Com 44,0 g de C3H8 e 160,0 g de O2 (MM C3H8˜44,10; O2=32,00; CO2=44,01) calcule a massa teórica de CO2 e o rendimento percentual se a produção real foi 120,0 g CO2.
- A) A massa teórica de CO2 é 150,0 g.
- B) Massa teórica CO2 ˜132,0 g; rendimento ˜90,9%.
- C) Rendimento percentual de 75,0%.
- D) O rendimento percentual é 100%.
- E) A massa teórica de CO2 é 120,0 g.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule os mols dos reagentes. C3H8: 44,0 / 44,10 = 0,998 mol. O2: 160,0 / 32,00 = 5,00 mol. Passo 2: Identifique o reagente limitante. Pela equação, 1 mol de C3H8 reage com 5 mols de O2. Para 0,998 mol de C3H8 seriam necessários cerca de 4,99 mol de O2, e há 5,00 mol disponíveis, então o C3H8 é o reagente limitante e o O2 está em leve excesso. Passo 3: Calcule a massa teórica de CO2. Pela proporção 1 mol de C3H8 para 3 mols de CO2, obtemos 3 x 0,998 = 2,993 mol de CO2. Massa: 2,993 x 44,01 = 131,7 g, ou cerca de 132 g. Passo 4: Calcule o rendimento percentual. Rendimento = (massa real / massa teórica) x 100 = (120,0 / 131,7) x 100 = 91,1%. Passo 5: Compare com o gabarito. A alternativa B traz massa teórica de 132,0 g e rendimento de 90,9%, o que confirma a resolução. A pequena diferença (131,7 g e 91,1%) vem apenas do arredondamento: o gabarito usou 132,0 g diretamente. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A: a massa teórica de 150,0 g é maior que o máximo que o C3H8 limitante pode gerar. C: o rendimento de 75,0% não corresponde a 120 g sobre 131,7 g. D: rendimento de 100% exigiria produção real igual à teórica, o que não ocorre, pois a produção real foi 120 g. E: 120,0 g é a massa real informada no enunciado, não a massa teórica calculada.
💡 Dica: Calcule a massa de CO2 a partir da reação e compare com a produção real.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente faz uma regra de três com as massas diretamente, sem converter em mols, ou usa a massa de O2 disponível como referência, o que leva a um valor acima do possível.
44,0 g C3H8 ˜1,00 mol; 160,0 g O2 =5,00 mol ? estequiométrico ? CO2 teórico =3,00 mol ×44,01 g·mol?¹ ˜132,0 g; rendimento =120,0/132,0˜90,9%.
O aluno provavelmente calcula 120 / 160 = 75%, usando a massa de O2 em vez da massa teórica de CO2 como base do rendimento.
Por que engana: O aluno pode confundir a massa teórica com a massa real, calculando o rendimento percentual incorretamente.
O aluno acredita que a reação sempre se completa e que toda a massa teórica é obtida, ignorando que a produção real foi menor que a esperada.
O aluno confunde a massa real informada no enunciado com a massa teórica, não realizando o cálculo estequiométrico.
Raio-X da questão
rendimento de reações químicas
avaliacao
cálculo estequiométrico · massa molar
Revisar cálculos de rendimento e estequiometria de reações químicas.
O aluno pode confundir a massa teórica com a massa real, calculando o rendimento percentual incorretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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