Em uma unidade de produção de ácido sulfúrico, uma amostra de 1,60 g de enxofre elementar, de pureza 100%, é…
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
Em uma unidade de produção de ácido sulfúrico, uma amostra de 1,60 g de enxofre elementar, de pureza 100%, é submetida a uma sequência de reações. O oxigênio e a água estão em excesso, e o processo ocorre com rendimento de 100%. Considere a massa molar do enxofre igual a 32,0 g·mol?¹. As etapas são representadas pelas equações: S + O2 ? SO2; 2 SO2 + O2 ? 2 SO3; SO3 + H2O ? H2SO4. Com base nas informações do texto, qual é a quantidade de matéria, em mol, de H2SO4 formada a partir de 1,60 g de enxofre?
- A) 0,100 mol de H₂SO₄
- B) 0,0320 mol de H₂SO₄
- C) 0,0500 mol de H₂SO₄
- D) 0,0250 mol de H₂SO₄
- E) 0,0800 mol de H₂SO₄
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de enxofre. n(S) = massa / massa molar = 1,60 g / 32,0 g·mol^-1 = 0,0500 mol de S. Passo 2: Analise a sequência de reações. Pelas equações, cada átomo de S gera uma molécula de SO2 (S + O2 -> SO2), que gera uma molécula de SO3 (2 SO2 + O2 -> 2 SO3 mantém a proporção 1:1 entre SO2 e SO3), que gera uma molécula de H2SO4 (SO3 + H2O -> H2SO4). Assim, a proporção estequiométrica global é 1 mol de S para 1 mol de H2SO4. Passo 3: Como o rendimento é de 100% e o oxigênio e a água estão em excesso, todo o enxofre é convertido. Portanto, n(H2SO4) = 0,0500 mol. Passo 4: Conclusão: a alternativa correta é a C. Por que as outras estão erradas: A) 0,100 mol dobra a quantidade de S, como se cada S gerasse dois H2SO4, o que não corresponde aos coeficientes das equações. B) 0,0320 mol resulta de uma divisão incorreta da massa por um valor que não é a massa molar do enxofre. D) 0,0250 mol é metade da quantidade correta, como se só metade do enxofre reagisse. E) 0,0800 mol não corresponde a nenhuma divisão correta da massa pela massa molar do S. O gabarito oficial está correto e coincide com a minha resolução.
💡 Dica: Calcule os mols de enxofre e use as reações para determinar os mols de H2SO4.
Alternativa por alternativa
Provavelmente o aluno supôs que cada átomo de enxofre gera dois mols de H2SO4, talvez confundindo o coeficiente 2 da segunda equação com a estequiometria global do processo.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de mols de SO2 e SO3, levando a um cálculo incorreto da quantidade de H2SO4 formada.
O aluno provavelmente dividiu a massa de 1,60 g por um valor próximo de 50 g·mol^-1, usando uma massa molar incorreta, em vez de 32,0 g·mol^-1.
A quantidade de matéria de enxofre é n(S) = m/M = 1,60 g ÷ 32,0 g·mol⁻¹ = 0,0500 mol. Pelas equações, cada mol de S produz um mol de SO₂, que produz um mol de SO₃ e, finalmente, um mol de H₂SO₄. Portanto, a proporção global entre S e H₂SO₄ é de 1:1, resultando em 0,0500 mol de H₂SO₄.
O aluno provavelmente dividiu a quantidade de enxofre por 2, acreditando que apenas metade do enxofre forma H2SO4 ou aplicando um fator 1/2 sem justificativa estequiométrica.
O aluno provavelmente aplicou mal a proporção, multiplicando ou dividindo a massa por um fator que não corresponde à massa molar do enxofre, chegando a um valor sem base na estequiometria.
Raio-X da questão
reações de oxidação
avaliacao
cálculo estequiométrico · reações químicas
Revisar estequiometria e reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de mols de SO2 e SO3, levando a um cálculo incorreto da quantidade de H2SO4 formada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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