A decomposição térmica do calcário: CaCO3(s) ? CaO(s) + CO2(g) tem ?H = +178 kJ·mol?¹. Se 10,0 g de CaCO3…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A decomposição térmica do calcário: CaCO3(s) ? CaO(s) + CO2(g) tem ?H = +178 kJ·mol?¹. Se 10,0 g de CaCO3 forem totalmente decompostos, calcule (a) energia mínima consumida e (b) massa de CaO formada. (MM: CaCO3=100,09; CaO=56,08 g·mol?¹).
- A) Energia = 100 kJ; massa CaO = 10 g
- B) Energia = 17,8 kJ absorvidos; massa CaO = 5,61 g
- C) Energia = 12,0 kJ; massa CaO = 4,00 g
- D) Energia = 17,8 kJ; massa CaO = 2,00 g
- E) Energia = 25,5 kJ; massa CaO = 8,00 g
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de CaCO3 com a massa molar dada. n = 10,0 g / 100,09 g/mol ≈ 0,0999 mol, ou seja, cerca de 0,10 mol.
- Calcule a energia mínima consumida. Pela equação, a decomposição de 1 mol de CaCO3 absorve +178 kJ. Logo, Q = 0,0999 mol × 178 kJ/mol ≈ 17,8 kJ, absorvidos (a variação de entalpia é positiva, por isso é endotérmica).
- Calcule a massa de CaO. A proporção estequiométrica é 1 mol de CaCO3 para 1 mol de CaO. Logo, m(CaO) = 0,0999 mol × 56,08 g/mol ≈ 5,60 g. Com a aproximação de 0,10 mol, obtém-se 5,61 g, valor apresentado na alternativa B.
- Compare com as alternativas. A alternativa B traz 17,8 kJ absorvidos e 5,61 g de CaO, que corresponde ao resultado correto dentro do arredondamento. Portanto, o gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas: A confunde a massa de CaO com a massa de CaCO3 e usa um valor de energia que não corresponde a 0,10 mol; C apresenta valores que não resultam da multiplicação correta de 0,10 mol por 178 kJ/mol e por 56,08 g/mol; D acerta a energia, mas a massa de CaO não corresponde à proporção de 1:1 com o CaCO3; E apresenta energia e massa que não saem da estequiometria da equação.
💡 Dica: Calcule a energia usando a relação estequiométrica e a massa molar.
Alternativa por alternativa
O aluno considera que a massa de CaO formada é igual à massa inicial de CaCO3 e arredonda a energia para 100 kJ, sem aplicar a relação de 178 kJ por mol.
Por que engana: Calcular a energia consumida sem considerar a quantidade de mols de CaCO3 decompostos, levando a um valor incorreto.
n° mol CaCO3 = 10,0/100,09 = 0,0999 mol; energia = 0,0999·178 = 17,8 kJ; massa CaO = 0,0999·56,08 = 5,61 g.
O aluno provavelmente usa uma proporção estequiométrica ou um valor de massa molar errado, o que leva a 12,0 kJ e 4,00 g, sem multiplicar corretamente a quantidade de matéria pela entalpia.
O aluno acerta a energia (0,10 mol × 178 kJ/mol), mas erra a massa de CaO, provavelmente por aplicar uma relação molar incorreta ou por dividir em vez de multiplicar pela massa molar do CaO.
O aluno não relaciona corretamente a quantidade de matéria com a entalpia e a massa molar, o que produz 25,5 kJ e 8,00 g, valores que não decorrem da equação dada.
Raio-X da questão
decomposição térmica
avaliacao
cálculo estequiométrico · decomposição química
Revisar cálculos estequiométricos e energia de reações.
Calcular a energia consumida sem considerar a quantidade de mols de CaCO3 decompostos, levando a um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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