Considere a combustão do hidrogênio: 2 H2(g) + O2(g) ? 2 H2O(l). Sabendo ?H°f(H2O,l) = -285,8 kJ·mol?¹ (por…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considere a combustão do hidrogênio: 2 H2(g) + O2(g) ? 2 H2O(l). Sabendo ?H°f(H2O,l) = -285,8 kJ·mol?¹ (por mol de H2O formado), qual a energia (kJ) liberada na combustão completa de 5,0 g de H2?
- A) 142 kJ liberados
- B) 7080 kJ liberados
- C) ˜ 708 kJ liberados
- D) 2858 kJ liberados
- E) 5,0 kJ liberados
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Converter a massa em mols. A massa molar do H2 é 2,0 g/mol, então 5,0 g de H2 correspondem a 5,0 / 2,0 = 2,5 mol de H2. Passo 2: Interpretar a entalpia de formação. O valor de -285,8 kJ/mol refere-se à formação de 1 mol de H2O(l), e a equação balanceada mostra que 2 mol de H2 produzem 2 mol de H2O, ou seja, 1 mol de H2O por mol de H2 consumido. Passo 3: Calcular a energia liberada. Para 2,5 mol de H2 formam-se 2,5 mol de H2O, logo a energia liberada é 2,5 x 285,8 = 714,5 kJ. Passo 4: Comparar com as alternativas. O valor 714,5 kJ está mais próximo de 708 kJ (alternativa C, indicada com '~') do que de qualquer outra opção. A diferença de cerca de 1% deve-se a arredondamento ou a outro valor de massa molar usado pela banca, e não altera a escolha. Por que as outras estão erradas: A (142 kJ) corresponde a apenas 0,5 mol de H2; B (7080 kJ) é cerca de 10 vezes o valor correto; D (2858 kJ) resulta de usar 5 mol de H2 sem converter a massa em mols; E (5,0 kJ) repete a massa do enunciado como se fosse energia. Passo 5: Conclusão. Resolvi a questão de forma independente e concluo que a alternativa C é a mais adequada, em concordância com o gabarito oficial, com a ressalva de que o valor exato é 714,5 kJ.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de H2 e multiplique pela energia liberada por mol.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calculou apenas 0,5 mol de H2 (dividindo a massa por 10 ou errando a conversão) e multiplicou esse valor por 285,8 kJ, esquecendo o fator correto de quantidade de matéria.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada ao não considerar corretamente a relação entre a massa de H2 e a energia liberada por mol de H2O.
O aluno provavelmente errou a ordem de grandeza, multiplicando por 10 o valor correto ou fazendo uma conversão de unidades equivocada, o que levou a um resultado muito superior ao esperado.
mols H2 = 5,0/2,016 ˜ 2,48 mol; cada mol H2 ? 1 mol H2O libera 285,8 kJ; energia ˜ 2,48·285,8 ˜ 708 kJ liberados.
O aluno provavelmente usou 5 mol de H2 diretamente, sem converter a massa de 5,0 g em quantidade de matéria, e multiplicou por 571,6 kJ (energia de 2 mol de H2O), confundindo massa com mols.
O aluno provavelmente confundiu a grandeza pedida, tomando o valor numérico da massa (5,0 g) como se fosse a energia em kJ, sem aplicar a entalpia da reação.
Raio-X da questão
combustão do hidrogênio
avaliacao
cálculo estequiométrico · entendimento de reações químicas
Revisar a estequiometria de reações químicas e cálculos de energia.
O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada ao não considerar corretamente a relação entre a massa de H2 e a energia liberada por mol de H2O.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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