Considere a combustão completa da unidade repetitiva do polietileno C2H4: C2H4 + 3 O2 ? 2 CO2 + 2 H2O. Calcule…
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
Considere a combustão completa da unidade repetitiva do polietileno C2H4: C2H4 + 3 O2 ? 2 CO2 + 2 H2O. Calcule a massa de CO2 gerada ao queimar 25,0 g de polietileno (M_r C2H4 = 28,05 g·mol-1; CO2 = 44,01 g·mol-1).
- A) 10,0 g de CO2
- B) 150 g de CO2
- C) 39,2 g de CO2
- D) 4,00 g de CO2
- E) 78,5 g de CO2 (aprox.).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Verifique o balanceamento. Na equação C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O há 2 C, 4 H e 6 O em cada lado, portanto está balanceada. O sinal de interrogação no enunciado corresponde à seta de reação. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de C2H4 presente em 25,0 g: n = 25,0 / 28,05 ≈ 0,891 mol. Passo 3: Pela proporção estequiométrica, 1 mol de C2H4 produz 2 mol de CO2. Logo, n(CO2) = 2 × 0,891 ≈ 1,783 mol. Passo 4: Converta para massa usando M(CO2) = 44,01 g/mol: m = 1,783 × 44,01 ≈ 78,5 g. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial. Por que as demais estão erradas: A) 10,0 g não corresponde a nenhuma relação estequiométrica da reação. B) 150 g é muito superior ao valor possível, pois a massa de CO2 não pode exceder a ordem de grandeza calculada. C) 39,2 g corresponde a usar a razão de massas molares sem o coeficiente 2 do CO2. D) 4,00 g é muito menor que o esperado, indicando erro de unidade ou de conversão entre mol e grama.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de C2H4 e use a estequiometria para encontrar a massa de CO2.
Alternativa por alternativa
Assume que a massa de CO2 é uma fração arbitrária da massa inicial, sem aplicar a relação de mols da equação balanceada nem as massas molares.
Multiplica a massa inicial pelo coeficiente total da equação (25 × 6 = 150), tratando a estequiometria como multiplicação direta de massas.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as massas molares e a quantidade de produto gerada, resultando em um cálculo incorreto da massa de CO2.
Calcula 25,0 × 44,01 / 28,05 ≈ 39,2 g, usando a razão de massas molares mas esquecendo o coeficiente 2 do CO2 na equação.
Não distingue quantidade de matéria (mol) de massa (g) e produz um valor muito pequeno, ignorando a proporção de 2 mol de CO2 para 1 mol de C2H4 e a massa molar do CO2.
n = 25,0/28,05 = 0,892 mol; 1 mol C2H4 ? 2 mol CO2 ? n(CO2)=1,784 mol; m=1,784·44,01=78,5 g.
Raio-X da questão
combustão do polietileno
avaliacao
estequiometria de reações · cálculo de massas molares
Revisar estequiometria e cálculos de massa molar.
O aluno pode confundir a relação entre as massas molares e a quantidade de produto gerada, resultando em um cálculo incorreto da massa de CO2.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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