Na redução de Fe2O3 por monóxido de carbono: Fe2O3 + 3 CO -> 2 Fe + 3 CO2. Qual a massa de ferro (Fe) obtida a…
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 redução de Fe2O3 por monóxido de carbono: Fe2O3 + 3 CO -> 2 Fe + 3 CO2. Qual a massa de ferro (Fe) obtida a partir de 7,20 g de Fe2O3, assumindo rendimento teórico?
- A) 10,08 g de Fe
- B) 2,20 g de Fe
- C) 3,60 g de Fe
- D) 7,85 g de Fe
- E) 5,04 g de Fe (aprox.).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Calcule a massa molar do Fe2O3 usando Fe = 56 g/mol e O = 16 g/mol: 2 x 56 + 3 x 16 = 112 + 48 = 160 g/mol. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria do óxido: 7,20 g / 160 g/mol = 0,045 mol de Fe2O3. Passo 3: Pela equação Fe2O3 + 3 CO -> 2 Fe + 3 CO2, cada 1 mol de Fe2O3 produz 2 mol de Fe. Logo, 0,045 mol de Fe2O3 produz 0,09 mol de Fe. Passo 4: Converta para massa: 0,09 mol x 56 g/mol = 5,04 g de Fe. Passo 5: Conferência com massas mais precisas (Fe = 55,85 e O = 16): massa molar do Fe2O3 = 159,7 g/mol, e a massa de Fe fica próxima de 5,04 g, sem alterar a resposta. Passo 6: Comparação com o gabarito: a resposta obtida, 5,04 g, coincide com a alternativa E, que é o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 10,08 g é o dobro do valor correto, o que indica que a proporção de 2 mol de Fe foi aplicada duas vezes. B) 2,20 g se aproxima da massa de oxigênio presente em 7,20 g de Fe2O3, e não da massa de ferro. C) 3,60 g é exatamente a metade de 7,20 g, o que ignora a proporção estequiométrica e a massa real de ferro no óxido. D) 7,85 g é superior à massa de ferro possível, pois o ferro é apenas uma parte da massa do óxido, e o valor não sai de nenhum cálculo estequiométrico correto.
💡 Dica: Calcule a massa molar de Fe2O3 e use a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
Aplicou a proporção estequiométrica de forma dupla ou esqueceu que a relação 1 mol de Fe2O3 para 2 mol de Fe já está contabilizada, multiplicando o resultado por 2 novamente.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as massas dos reagentes e produtos, aplicando incorretamente a proporção da reação.
Confundiu a massa de ferro com a massa de oxigênio presente no óxido (cerca de 2,16 g em 7,20 g), tratando o oxigênio como se fosse o produto desejado.
Assumiu que o ferro corresponde à metade da massa do óxido, sem usar a massa molar do Fe2O3 nem a proporção de 2 mol de Fe por mol de óxido.
Estimou a massa de ferro próxima da massa do próprio óxido, sem dividir a massa pela massa molar nem aplicar a relação estequiométrica; o valor não resulta de nenhum cálculo consistente com a equação.
Mols Fe2O3 = 7,20/159,69 = 0,04509 mol; gera 2×0,04509 = 0,09018 mol Fe; massa Fe = 0,09018×55,845 = 5,04 g.
Raio-X da questão
redução de óxido metálico
avaliacao
cálculo estequiométrico · reação de redução
Revisar estequiometria e cálculo de massas em reações químicas.
O aluno pode confundir a relação entre as massas dos reagentes e produtos, aplicando incorretamente a proporção da reação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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