Combustão do propano: C3H8 + 5 O2 ? 3 CO2 + 4 H2O. Com 8,00 g de C3H8 e 11,0 g de O2, determine o reagente…
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
Combustão do propano: C3H8 + 5 O2 ? 3 CO2 + 4 H2O. Com 8,00 g de C3H8 e 11,0 g de O2, determine o reagente limitante e o rendimento percentual se se obtiver 6,00 g de CO2.
- A) O2 é limitante; rendimento ˜ 66,1%.
- B) O reagente limitante é C3H8, formando 12,0 g de CO2.
- C) 10,0 g de CO2 são formadas, pois há excesso de oxigênio.
- D) Rendimento é 80,0%, considerando reagente em excesso.
- E) O2 é excesso, formando 5,0 g de CO2 na reação.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcular as massas molares: C3H8 = 44 g/mol; O2 = 32 g/mol; CO2 = 44 g/mol. Passo 2: Converter as massas em mols: C3H8: 8,00 / 44 = 0,182 mol; O2: 11,0 / 32 = 0,344 mol. Passo 3: Pela equação, 1 mol de C3H8 reage com 5 mol de O2. Para 0,182 mol de C3H8 seriam necessários cerca de 0,909 mol de O2, mas há apenas 0,344 mol. Logo, o O2 é o reagente limitante e o C3H8 está em excesso. Passo 4: Calcular o CO2 teórico a partir do O2: 5 mol de O2 produzem 3 mol de CO2, então 0,344 mol de O2 produzem 0,206 mol de CO2, ou seja, 0,206 x 44 = 9,08 g. Passo 5: Rendimento = (massa real / massa teórica) x 100 = (6,00 / 9,08) x 100 = 66,1%. Passo 6: Por que as outras estão erradas: B) o C3H8 não é limitante, pois está em excesso, e 12,0 g de CO2 é maior que o máximo teórico de 9,08 g. C) não há excesso de oxigênio; ele é justamente o limitante, e 10,0 g de CO2 também excede o teórico. D) o rendimento real é 66,1%, não 80,0%, e o reagente em excesso não define o rendimento. E) o O2 é o limitante, não excesso, e a massa de CO2 não é 5,0 g; o valor de 6,00 g é o dado obtido informado no enunciado. Conclusão: a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a quantidade de moles de cada reagente e determine o limitante.
Alternativa por alternativa
n(C3H8)=8,00/44,09˜0,1814 mol; n(O2)=11,0/32,00=0,3438 mol. O2 limita. n teórica CO2 = 3×(nO2/5)=3×0,06876=0,2063 mol ? m teórica=0,2063×44,01˜9,08 g. Rendimento = 6,00/9,08˜0,661 ? 66,1%.
O aluno supõe que as 8,00 g de C3H8 são o reagente limitante sem comparar as quantidades em mol com a proporção 1:5 da equação. Além disso, assume que todo o propano reage, obtendo 12,0 g de CO2 sem calcular a massa teórica a partir do oxigênio.
Por que engana: Confundir a quantidade de reagente que limita a reação, escolhendo o que não é o limitante devido a um erro de cálculo.
O aluno acredita que o oxigênio em excesso é quem determina a quantidade de produto, confundindo reagente em excesso com reagente limitante. Também considera 10,0 g de CO2 sem usar a proporção estequiométrica da equação.
O aluno acha que o rendimento depende do reagente em excesso e não da relação entre massa obtida e massa teórica. Por isso chega ao valor de 80,0% sem determinar o limitante nem calcular o CO2 teórico.
O aluno compara diretamente as massas em gramas (11,0 g de O2 parece muito em relação a 8,00 g de C3H8) e conclui que o oxigênio está em excesso, ignorando a proporção molar de 1 mol de C3H8 para 5 mol de O2.
Raio-X da questão
reagente limitante e rendimento
avaliacao
cálculo estequiométrico · reagente limitante
Revisar cálculos de estequiometria e rendimento de reações.
Confundir a quantidade de reagente que limita a reação, escolhendo o que não é o limitante devido a um erro de cálculo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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