Na combustão: C3H8(g) + 5 O2(g) ? 3 CO2(g) + 4 H2O(l). Partindo de 44,0 g de C3H8 (M = 44,1 g·mol?¹) e 96,0 g…
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
Na combustão: C3H8(g) + 5 O2(g) ? 3 CO2(g) + 4 H2O(l). Partindo de 44,0 g de C3H8 (M = 44,1 g·mol?¹) e 96,0 g de O2 (M = 32,0 g·mol?¹), identifique o reagente limitante e calcule a massa de CO2 produzida (M = 44,0 g·mol?¹).
- A) 0,45 mol CO2.
- B) 100 g de CO2.
- C) 53,5 g de CO2.
- D) 3,60 g de CO2.
- E) O2 é limitante; CO2 formado = 1,80 mol = 79,2 g.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de cada reagente. C3H8: 44,0 g / 44,1 g·mol^-1 = 0,998 mol. O2: 96,0 g / 32,0 g·mol^-1 = 3,00 mol.
- Use a proporção da equação balanceada, 1 mol de C3H8 para 5 mol de O2. Para consumir todo o C3H8 (0,998 mol) seriam necessários 4,99 mol de O2, mas há apenas 3,00 mol. Logo o O2 é o reagente limitante e o C3H8 está em excesso.
- Calcule o CO2 a partir do O2 limitante. A proporção O2:CO2 é 5:3, então 3,00 mol de O2 produzem 3,00 x 3/5 = 1,80 mol de CO2.
- Converta para massa: 1,80 mol x 44,0 g·mol^-1 = 79,2 g de CO2.
- Conclusão. A alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque 0,45 mol é a quantidade de H2O dividida pelo coeficiente errado, não de CO2. A alternativa B está errada porque 100 g não resulta de nenhum cálculo estequiométrico com os dados. A alternativa C está errada porque não corresponde à quantidade de CO2 obtida a partir do O2 limitante. A alternativa D está errada porque 3,60 g equivalem a apenas 0,082 mol de CO2, valor incompatível com 3,00 mol de O2.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de cada reagente antes de determinar o limitante.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu 1,80 mol de CO2 por 4, usando o coeficiente do H2O em vez do coeficiente do CO2, ou aplicou a proporção estequiométrica com o coeficiente errado.
O aluno provavelmente supôs que a massa de CO2 seria um valor arredondado da ordem das massas dos reagentes, sem fazer a conversão de mol para grama nem a proporção da equação balanceada.
O aluno provavelmente errou em alguma etapa intermediária, como a proporção entre O2 e CO2 ou a conversão de mol para grama. A origem exata do valor 53,5 g não é evidente pelos dados do enunciado.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e acabar escolhendo o que não é limitante, levando a um cálculo incorreto da massa de CO2 produzida.
O aluno provavelmente confundiu massa com quantidade de matéria em alguma etapa, ou usou valores de quantidade muito pequenos, o que levou a um resultado em gramas muito abaixo do esperado.
n(C3H8)=44,0/44,1˜1,00 mol; n(O2)=96,0/32,0=3,00 mol. Para 1,00 mol C3H8 são necessários 5,00 mol O2; O2 insuficiente. n(CO2)=3,00×(3/5)=1,80 mol ?79,2 g.
Raio-X da questão
reagente limitante e rendimento
avaliacao
cálculo estequiométrico · reagente limitante
Revisar o conceito de reagente limitante e cálculos estequiométricos.
O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e acabar escolhendo o que não é limitante, levando a um cálculo incorreto da massa de CO2 produzida.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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