Química1ª sérieBNCC EM13CNT307Difícil⏱ medio

Na síntese de NH3: N2 + 3 H2 ? 2 NH3, reagiram 28,0 g de N2 com H2 em excesso e obtiveram 30,0 g de NH3…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

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 síntese de NH3: N2 + 3 H2 ? 2 NH3, reagiram 28,0 g de N2 com H2 em excesso e obtiveram 30,0 g de NH3. Calcule o rendimento percentual. MM(N2)=28,0 g·mol-1; MM(NH3)=17,0 g·mol-1.

A) Rendimento percentual = 88,2%.
B) Rendimento percentual = 100,0%
C) Rendimento percentual = 50,0%
D) Rendimento percentual = 70,0%
E) Rendimento percentual = 60,0%

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Converter a massa de N2 em mols. Massa molar do N2 = 28,0 g/mol e massa usada = 28,0 g, então n(N2) = 28,0 / 28,0 = 1,0 mol.
Usar a proporção estequiométrica da equação N2 + 3 H2 -> 2 NH3. 1 mol de N2 produz 2 mols de NH3, pois a proporção é 1:2. Como o H2 está em excesso, o N2 é o reagente limitante.
Calcular a massa teórica de NH3. Massa de NH3 = 2,0 mol x 17,0 g/mol = 34,0 g. Esse é o valor máximo possível se a reação fosse completa.
Calcular o rendimento percentual. Rendimento = (massa real / massa teórica) x 100 = (30,0 / 34,0) x 100 = 88,2%.
Comparar com o gabarito. Meu resultado coincide com o gabarito oficial, alternativa A.
Analisar as alternativas erradas. A alternativa B (100%) está errada porque a reação não atingiu a massa teórica de 34,0 g. A alternativa C (50%) está errada porque 50% não corresponde a 30,0 g frente a 34,0 g. A alternativa D (70%) está errada porque 70% de 34,0 g seria 23,8 g, não 30,0 g. A alternativa E (60%) está errada porque 60% de 34,0 g seria 20,4 g, não 30,0 g.

💡 Dica: Calcule a quantidade de NH3 teórica e compare com a obtida.

Alternativa por alternativa

A Correta

28,0 g N2 = 1,00 mol ? produz 2,00 mol NH3 = 34,0 g (teórico). Rendimento = 30,0/34,0·100 = 88,235... ˜ 88,2%.

B Erradaerro: Conceitual

Supõe que, por haver H2 em excesso, a reação foi completa e que a massa obtida já é a teórica, sem calcular a massa teórica pela estequiometria.

C Erradaerro: Interpretação

Compara a massa de 1 mol de NH3 (17,0 g) com a massa teórica de 34,0 g, ignorando que a massa real obtida foi de 30,0 g.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Calcula mal a massa teórica de NH3 ou aplica a fórmula do rendimento com valores trocados, chegando a um número que não corresponde à razão 30,0 / 34,0.

Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de produto obtido com a quantidade teórica, não utilizando corretamente a relação estequiométrica da reação.

E Erradaerro: Procedimental

Erra a proporção estequiométrica ou a massa molar usada no cálculo da massa teórica, obtendo um valor de referência incorreto para o rendimento.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Avaliar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

rendimento percentual

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de rendimento percentual · estequiometria

📚 Reveja

Revisar cálculos de rendimento percentual em reações químicas.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a quantidade de produto obtido com a quantidade teórica, não utilizando corretamente a relação estequiométrica da reação.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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