Qual a massa de O2 necessária para a combustão completa de 5,00 kg de octano (C8H18)? Reação: 2 C8H18 + 25 O2…
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
Qual a massa de O2 necessária para a combustão completa de 5,00 kg de octano (C8H18)? Reação: 2 C8H18 + 25 O2 ? 16 CO2 + 18 H2O. Apresente resultado em kg com duas casas decimais.
- A) 5,00 kg de O2
- B) 15,00 kg de O2
- C) 2,50 kg de O2
- D) 25,00 kg de O2
- E) 17,51 kg de O2 (aprox.).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique a relação estequiométrica da equação balanceada: 2 mol de C8H18 reagem com 25 mol de O2. Essa proporção é em mols, não em massa, então é preciso converter para massa usando as massas molares. Passo 2: Calcule a massa molar do octano: C8H18 = 8 x 12,01 + 18 x 1,008 = 114,22 g/mol (com 12 e 1 exatos, seria 114 g/mol). Passo 3: Calcule a massa molar do O2: 2 x 16,00 = 32,00 g/mol. Passo 4: Monte a regra de três em massa: 2 x 114,22 g de C8H18 reagem com 25 x 32,00 g de O2, ou seja, 228,45 g de octano reagem com 800,00 g de O2. Passo 5: Para 5,00 kg de octano, a massa de O2 é 5,00 x (800,00 / 228,45) = 5,00 x 3,5016 = 17,51 kg. Passo 6: Confira com as massas aproximadas: 5 x 800/228 = 17,54 kg, diferença pequena devida ao arredondamento das massas atômicas; o resultado com duas casas decimais, usando massas atômicas de tabela, é 17,51 kg. Passo 7: Por que as outras estão erradas: A) 5,00 kg supõe proporção de massa 1:1, ignorando os coeficientes. B) 15,00 kg não corresponde à razão estequiométrica correta, pois o oxigênio necessário é mais que o triplo da massa de octano. C) 2,50 kg divide a massa por 2, usando apenas o coeficiente do octano e ignorando o coeficiente 25 do O2 e as massas molares. D) 25,00 kg usa o coeficiente 25 diretamente como razão de massa, sem converter mols em gramas. Portanto, o gabarito E está correto.
💡 Dica: Calcule a relação estequiométrica da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a massa de O2 é igual à massa de octano, como se a proporção fosse 1:1, ignorando os coeficientes da reação e as massas molares.
O aluno aplica uma razão de coeficientes incorreta, por exemplo lendo mal os números da equação (como 18 de H2O ou 16 de CO2) em vez de 25 para o O2, o que produz uma proporção que não corresponde à reação.
O aluno divide a massa de octano pelo coeficiente 2 do C8H18 e ignora o coeficiente 25 do O2 e as massas molares, obtendo uma razão de massa incorreta.
O aluno usa o coeficiente 25 do O2 diretamente como razão em massa, sem converter mols em gramas, o que confunde proporção molar com proporção mássica.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação estequiométrica e calcular a massa de O2 necessária de forma incorreta, utilizando valores errados da reação.
M(C8H18)=114,22 g·mol-1 ? n=5000 g/114,22=43,77 mol; O2 necessário = 43,77·12,5 = 547,1 mol; m(O2)=547,1·32,00 g = 17.5076·10^3 g ˜ 17,51 kg.
Raio-X da questão
combustão do octano
avaliacao
estequiometria de reações · cálculo de massas molares
Revisar estequiometria e reações de combustão.
O aluno pode confundir a relação estequiométrica e calcular a massa de O2 necessária de forma incorreta, utilizando valores errados da reação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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