Ao incinerar 5,00 kg de polietileno (unidade repetitiva C2H4, MM = 28,05 g·mol-1) com combustão completa: C2H4…
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
Ao incinerar 5,00 kg de polietileno (unidade repetitiva C2H4, MM = 28,05 g·mol-1) com combustão completa: C2H4 + 3 O2 ? 2 CO2 + 2 H2O. Qual a massa de CO2 gerada? (MM CO2 = 44,01 g·mol-1).
- A) A massa de CO2 gerada é 10,5 kg após combustão.
- B) A massa de CO2 gerada ao incinerar é 5,0 kg.
- C) ˜15,7 kg de CO2 (5 000 g ? ˜178,24 mol C2H4 ? 2×178,24 mol CO2 ? 356,47 mol ×44,01 g·mol-1 ˜15 690 g).
- D) A massa de CO2 gerada é 20,0 kg após a incineração.
- E) A massa de CO2 gerada é aproximadamente 7,85 kg.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Converta a massa de polietileno para gramas: 5,00 kg = 5000 g. Passo 2: Calcule os mols da unidade C2H4: 5000 / 28,05 ≈ 178,3 mol. Passo 3: Pela equação balanceada, 1 mol de C2H4 gera 2 mol de CO2, então 2 × 178,3 ≈ 356,5 mol de CO2. Passo 4: Multiplique pela massa molar do CO2: 356,5 × 44,01 ≈ 15 690 g, ou seja, cerca de 15,7 kg. Passo 5: A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. O texto dela traz caracteres corrompidos na digitação, mas o cálculo e o valor final (≈15,7 kg) estão corretos. Por que as outras estão erradas: A) 10,5 kg não corresponde a nenhuma proporção estequiométrica correta da reação. B) 5,0 kg é a massa do polímero, e a massa do produto não pode ser igual à do reagente, já que o CO2 incorpora oxigênio do ar. D) 20,0 kg supera o valor máximo possível, pois a massa de CO2 depende da quantidade de mols e da massa molar, e o resultado correto é 15,7 kg. E) 7,85 kg é a metade do valor correto, o que sugere que o aluno ignorou o coeficiente 2 do CO2 na equação balanceada.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de polietileno e use a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente aplicou uma relação de massas ou um fator de proporção incorreto, sem fazer a conversão correta de massa para mols e de volta para massa de CO2.
O aluno supõe que a massa de CO2 é igual à massa do polietileno incinerado, ignorando que o CO2 é formado também com o oxigênio retirado do ar e que a estequiometria define a quantidade produzida.
Calcula-se moles de C2H4 (5000/28,05 ˜178,24 mol), moles CO2 = 2×178,24, massa CO2 = moles×MM ˜15,69 kg, indicador do impacto de emissões.
O aluno provavelmente multiplicou incorretamente os mols de CO2 por fatores extras, como contar o coeficiente duas vezes ou somar o carbono e o hidrogênio de forma indevida, chegando a um valor próximo de 20 kg.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação estequiométrica e calcular a massa de CO2 gerada de forma incorreta, utilizando valores errados para a massa molar ou a quantidade de mols.
O aluno calculou corretamente os mols de C2H4 mas usou uma proporção de 1:1 entre C2H4 e CO2, esquecendo o coeficiente 2 do CO2 na equação balanceada, o que dá metade do valor correto.
Raio-X da questão
estequiometria de combustão
avaliacao
estequiometria de reações · cálculo de massas molares
Revisar estequiometria e cálculos de mols em reações químicas.
O aluno pode confundir a relação estequiométrica e calcular a massa de CO2 gerada de forma incorreta, utilizando valores errados para a massa molar ou a quantidade de mols.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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