Calcule o volume de gás cloro (Cl2) produzido nas CNTP quando 500 mL de solução de NaOCl 5% (m/v) é misturada…
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
Calcule o volume de gás cloro (Cl2) produzido nas CNTP quando 500 mL de solução de NaOCl 5% (m/v) é misturada com 100 mL de solução de HCl 10% (m/v). Considere densidade ˜ 1 g·mL-1 e massas molares: NaOCl 74,44 g·mol-1; HCl 36,46 g·mol-1; 1 mol gás = 22,4 L.
- A) ˜ 2,5 L de Cl2
- B) ˜ 1 L de Cl2
- C) ˜ 6 L de Cl2
- D) ˜ 3,07 L de Cl2 (à CNTP).
- E) ˜ 0,5 L de Cl2
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a massa de NaOCl presente na solução de 500 mL a 5% (m/v). Como 5% m/v significa 5 g de soluto em 100 mL, temos 25 g de NaOCl. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de NaOCl: 25 / 74,44 = 0,3358 mol. Passo 3: Calcule a massa de HCl presente na solução de 100 mL a 10% (m/v): 10 g de HCl. Passo 4: Calcule a quantidade de matéria de HCl: 10 / 36,46 = 0,2743 mol. Passo 5: Escreva a reação, que é NaOCl + 2 HCl produz NaCl + H2O + Cl2. A proporção é de 1 mol de NaOCl para 2 mol de HCl. Passo 6: Verifique o reagente limitante. Para consumir todo o NaOCl seriam necessários 2 x 0,3358 = 0,6716 mol de HCl, mas há apenas 0,2743 mol. Portanto o HCl é o reagente limitante. Passo 7: Pela proporção 2 HCl para 1 Cl2, a quantidade de Cl2 formada é 0,2743 / 2 = 0,1372 mol. Passo 8: Nas CNTP, 1 mol de gás ocupa 22,4 L, logo o volume é 0,1372 x 22,4 = 3,07 L de Cl2. Conclusão: a alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (2,5 L) não corresponde ao cálculo com o reagente limitante correto. B (1 L) é um valor muito baixo e não resulta de nenhuma etapa válida da estequiometria. C (6 L) ignora a proporção 2:1 entre HCl e Cl2. E (0,5 L) indica erro grosseiro na conversão de massa, mol ou volume.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de reagentes e aplique a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou na identificação do reagente limitante ou em uma das conversões de massa para quantidade de matéria, chegando a um número de mol de Cl2 que não corresponde à estequiometria da reação.
Por que engana: O aluno pode confundir as proporções dos reagentes e calcular um volume de gás diferente do correto.
O aluno provavelmente não converteu corretamente os dados do enunciado (massas a partir das concentrações m/v e volumes) ou desconsiderou uma das soluções, obtendo uma quantidade de gás muito pequena.
O aluno provavelmente calculou corretamente os mols de HCl (0,2743 mol) e o volume 0,2743 x 22,4 = 6,1 L, mas esqueceu a proporção de 2 mol de HCl para 1 mol de Cl2, deixando de dividir por 2.
Cálculo: NaOCl = 500 mL·(5 g/100 mL)=25 g ? 25/74,44=0,3356 mol; HCl =100 mL·(10 g/100 mL)=10 g ?10/36,46=0,2744 mol. HCl é limitante; n(Cl2)=0,2744/2=0,1372 mol ? V=0,1372·22,4˜3,07 L.
O aluno provavelmente cometeu um erro de cálculo ou de unidade, como tratar o volume em mL como litros ou dividir por um fator indevido, o que reduziu o resultado a um valor muito pequeno.
Raio-X da questão
reações químicas e estequiometria
avaliacao
reações químicas · estequiometria
Revisar estequiometria e cálculos de volume de gases nas CNTP.
O aluno pode confundir as proporções dos reagentes e calcular um volume de gás diferente do correto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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