A combustão do grafite segue C + O2 ? CO2 com ?H° = -394 kJ·mol?¹. Qual a quantidade de energia liberada ao…
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 combustão do grafite segue C + O2 ? CO2 com ?H° = -394 kJ·mol?¹. Qual a quantidade de energia liberada ao queimar 5,00 g de carbono (massa molar do C = 12,01 g·mol?¹)?
- A) ˜ -80 kJ
- B) ˜ -165 kJ (energia liberada)
- C) ˜ -500 kJ
- D) ˜ -394 kJ
- E) ˜ -215 kJ
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. A equação C + O2 -> CO2 tem variação de entalpia de -394 kJ por mol de carbono queimado, então a energia depende de quantos mols de C há na amostra.
- Converta a massa em mols. n = m / M = 5,00 g / 12,01 g/mol, o que dá aproximadamente 0,416 mol de C.
- Calcule a energia liberada. Como 1 mol de C libera 394 kJ, então 0,416 mol libera 0,416 x 394, que dá aproximadamente 164 kJ. Como a energia é liberada, o valor é negativo: cerca de -164 kJ.
- Compare com as alternativas. A alternativa B (-165 kJ) é a mais próxima do resultado, e por isso é a correta. Concordo com o gabarito oficial. A pequena diferença de 1 kJ vem de arredondamentos (usando 12 g/mol exatamente, o resultado seria cerca de -164 kJ).
- Por que as outras estão erradas. A (-80 kJ) é metade do valor correto aproximadamente, resultado de dividir a energia pela massa em vez de multiplicar pelo número de mols. C (-500 kJ) é um valor sem relação com a conta correta. D (-394 kJ) é o valor para 1 mol, não para 5,00 g. E (-215 kJ) não corresponde à conversão correta de massa em mols.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de carbono e multiplique pela energia liberada por mol.
Alternativa por alternativa
Provavelmente dividiu a entalpia pela massa (394 / 5 = 78,8, aproximado para -80) em vez de converter a massa em mols e multiplicar pela entalpia molar.
Moles C = 5,00/12,01 = 0,416 mol; energia = 0,416 mol × (-394 kJ·mol?¹) ˜ -164 kJ, arredondando ˜ -165 kJ liberados.
Errou a conversão de massa em mols e a multiplicação subsequente, chegando a um valor de ordem de grandeza maior que o correto sem perceber a inconsistência.
Entendeu que o valor de -394 kJ é a energia liberada pela amostra inteira, ignorando que essa entalpia se refere a 1 mol de carbono e não às 5,00 g.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada com a energia total da reação, não considerando a proporção correta entre a massa de carbono e a energia liberada por mol.
Aplicou a conversão de massa em mols com erro de cálculo ou massa molar incorreta, obtendo uma quantidade de mols que não corresponde a 5,00 g de carbono.
Raio-X da questão
combustão do carbono
avaliacao
cálculo de mols · reação de combustão
Revisar cálculos de energia em reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada com a energia total da reação, não considerando a proporção correta entre a massa de carbono e a energia liberada por mol.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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