Química2ª sérieBNCC EM13CNT307Difícil⏱ longo

Em uma cooperativa brasileira de reciclagem, uma amostra de poliestireno, polímero utilizado em embalagens e…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

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

Em uma cooperativa brasileira de reciclagem, uma amostra de poliestireno, polímero utilizado em embalagens e materiais de proteção, foi encaminhada para uma unidade de tratamento térmico. Para estimar a emissão de gás carbônico, considerou-se que o material pode ser representado pela repetição da unidade C8H8 e que sua combustão é completa, formando exclusivamente dióxido de carbono e água. Admita que 1,00 t = 1,00 × 10^6 g. Massas atômicas: C = 12,01; H = 1,008; O = 16,00. Com base no texto e nos dados fornecidos, assinale a alternativa que apresenta a equação corretamente balanceada para a combustão completa da unidade C8H8 e a massa aproximada de CO2 emitida na queima de 1,00 t de poliestireno.

A) C8H8 + 12 O2 → 8 CO2 + 4 H2O; emissão de aproximadamente 3,381 t de CO2.
B) C8H8 + 10 O2 → 8 CO2 + 4 H2O; emissão de aproximadamente 3,665 t de CO2.
C) C8H8 + 10 O2 → 8 CO2 + 4 H2O; emissão de aproximadamente 3,381 t de CO2.
D) C8H8 + 10 O2 → 8 CO2 + 4 H2O; emissão de aproximadamente 2,500 t de CO2.
E) C8H8 + 9 O2 → 8 CO2 + 4 H2O; emissão de aproximadamente 3,381 t de CO2.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Balanceamento. Escreva a equação não balanceada: C8H8 + x O2 → 8 CO2 + 4 H2O. Pelo carbono, já temos 8 CO2 (8 átomos de C). Pelo hidrogênio, 8 H na unidade geram 4 H2O (8 átomos de H). Pelo oxigênio, há 8 x 2 = 16 átomos no CO2 e 4 x 1 = 4 átomos na água, totalizando 20 átomos de O do lado dos produtos. Como cada O2 fornece 2 átomos de O, 2x = 20, logo x = 10. A equação balanceada é C8H8 + 10 O2 → 8 CO2 + 4 H2O.
Massa molar da unidade C8H8. C8 = 8 x 12,01 = 96,08 g; H8 = 8 x 1,008 = 8,064 g; total = 104,144 g/mol.
Massa molar do CO2 = 12,01 + 2 x 16,00 = 44,01 g/mol. Como são produzidos 8 mols de CO2 por mol de unidade, a massa de CO2 é 8 x 44,01 = 352,08 g por 104,144 g de poliestireno (unidade C8H8).
Proporção para 1,00 t = 1,00 x 10^6 g. Massa de CO2 = 1,00 x 10^6 x 352,08 / 104,144 ≈ 3,381 x 10^6 g, ou seja, aproximadamente 3,381 t de CO2.
Conclusão. A alternativa C apresenta a equação corretamente balanceada e a massa aproximada de 3,381 t, coincidindo com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque usa 12 O2, o que não fecha o balanço de oxigênio; a alternativa B está errada porque o valor de 3,665 t não corresponde à massa calculada; a alternativa D está errada porque 2,500 t não resulta da proporção estequiométrica; a alternativa E está errada porque 9 O2 deixa o oxigênio desbalanceado.

💡 Dica: Balanceie a equação antes de calcular a massa de CO2.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Contou o oxigênio de forma incorreta, somando 8 O2 para o CO2 e 4 O2 para a água, como se cada molécula de água exigisse uma molécula inteira de O2 e não metade dela.

B Erradaerro: Procedimental

Calculou a massa de CO2 usando apenas a massa de carbono da unidade C8H8 (96,08 g) como denominador, ignorando os átomos de hidrogênio na massa molar do poliestireno.

C Correta

Na equação, há 8 átomos de carbono e 8 de hidrogênio nos reagentes; por isso, formam-se 8 CO2 e 4 H2O. Nos produtos, há 20 átomos de oxigênio, correspondentes a 10 O2. A massa molar de C8H8 é 8(12,01) + 8(1,008) = 104,144 g/mol. Cada mol de C8H8 produz 8 mol de CO2, cuja massa é 8(44,01) = 352,08 g. Assim, a razão entre as massas é 352,08/104,144 ≈ 3,381. Portanto, a combustão de 1,00 t do polímero produz aproximadamente 3,381 t de CO2.

D Erradaerro: Procedimental

Aplicou a proporção estequiométrica com um erro de cálculo ou de massa molar, obtendo 2,500 t de CO2, valor que não corresponde à razão entre 352,08 g de CO2 e 104,144 g de C8H8.

E Erradaerro: Atenção

Errou o balanceamento do oxigênio, considerando 18 átomos de O nos produtos em vez de 20, provavelmente esquecendo o oxigênio de uma das moléculas de água ou de uma das de CO2.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

combustão do poliestireno

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

balanceamento de equações químicas · cálculo de massas molares

📚 Reveja

Revisar balanceamento de equações químicas e cálculos estequiométricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a quantidade de oxigênio necessária para a combustão, resultando em um balanceamento incorreto da equação.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

Questões parecidas com resolução

Todas as questões de Produção de materiais sintéticos e impactos socioambientais

🔎 Procurar outra questão

Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.

Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog