Considerando ar a 25 °C e 1 atm (usar R = 0,08206 L·atm·mol?¹·K?¹), calcule a concentração molar de CO2 se sua…
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
Considerando ar a 25 °C e 1 atm (usar R = 0,08206 L·atm·mol?¹·K?¹), calcule a concentração molar de CO2 se sua fração volumétrica for 420 ppm.
- A) ˜0,042 mol·L?¹
- B) ˜17,2 mol·L?¹
- C) ˜1,72×10?5 mol·L?¹ (˜17,2 µmol·L?¹).
- D) ˜3,5×10?5 mol·L?¹
- E) ˜1,00×10?5 mol·L?¹
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Ar é uma mistura gasosa. Para um gás ideal, a concentração molar total é n/V = P/(R·T). Com P = 1 atm, R = 0,08206 L·atm/(mol·K) e T = 25 °C = 298,15 K, temos n/V = 1/(0,08206 × 298,15), que dá cerca de 0,0409 mol/L de gás total no ar. Passo 2: Fração volumétrica de 420 ppm significa 420 partes por milhão, ou seja, 420 × 10^-6 = 4,2 × 10^-4 do volume. Como, para gases ideais, a fração volumétrica é igual à fração molar, a concentração de CO2 é a fração multiplicada pela concentração total: 0,0409 × 4,2 × 10^-4 ≈ 1,72 × 10^-5 mol/L, ou seja, cerca de 17,2 µmol/L. Passo 3: Esse resultado coincide com a alternativa C, que é a correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 4: Por que as outras estão erradas: A ignora a fração de CO2 e dá a concentração total do ar; B multiplica por 420 em vez de 420 × 10^-6, errando a potência de dez; D e E resultam de erros de cálculo ou de arredondamento na concentração total, e não correspondem ao produto correto.
💡 Dica: Utilize a equação dos gases ideais para calcular a concentração molar.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente a concentração total do ar (P/RT, cerca de 0,041 mol/L) e esqueceu de aplicar a fração de 420 ppm, respondendo com o valor do gás inteiro.
Por que engana: Confundir a conversão de ppm para mol/L, utilizando a fração volumétrica de forma inadequada.
O aluno usou 420 diretamente como fração, sem converter ppm para 420 × 10^-6, e por isso multiplicou a concentração total por 420 e obteve um valor absurdamente alto.
C_total = P/(R·T) = 1/(0,08206·298,15)=0,04087 mol·L?¹; CO2 = 420×10?6·0,04087 = 1,72×10?5 mol·L?¹.
O aluno errou o valor da concentração total do ar no cálculo de P/RT (por exemplo, com erro na temperatura ou na conta do denominador), e o resultado final ficou próximo de 3,5 × 10^-5, que não corresponde a 420 ppm de 0,0409 mol/L.
O aluno interpretou mal a ordem de grandeza da fração ou arredondou de forma indevida a concentração do ar, chegando a 1,00 × 10^-5 mol/L, que não corresponde à multiplicação correta de 0,0409 por 4,2 × 10^-4.
Raio-X da questão
concentração molar de CO2
avaliacao
cálculo de concentração molar · frações volumétricas
Revisar a relação entre fração volumétrica e concentração molar em gases.
Confundir a conversão de ppm para mol/L, utilizando a fração volumétrica de forma inadequada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma estação de monitoramento registrou CO = 0,12 ppm em ar a 1,00 atm e 25 °C. Qual a concentração molar desse monóxido…
- Uma concentração atmosférica de 420 ppm de CO2 corresponde a qual fração molar?
- Em uma atividade sobre a qualidade do ar e a renovação de ambientes, estudantes mediram a concentração de dióxido de…
- Calcule a pressão parcial do CO2 (em atm) ao nível do mar (Ptotal = 1,00 atm) quando sua concentração atmosférica é 415…
- A concentração atmosférica de CO2 é 420 ppm. Calcule a pressão parcial de CO2 (kPa) ao nível do mar, dado p_total =…
- Uma concentração atmosférica de 420 ppm de CO2 equivale a qual porcentagem em volume?
🔎 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