Reação inicial: CCl3F (CFC-11) + hv ? CCl2F· + Cl·. Se 2,00 g de CCl3F sofrem fotodissociação e cada átomo Cl…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Reação inicial: CCl3F (CFC-11) + hv ? CCl2F· + Cl·. Se 2,00 g de CCl3F sofrem fotodissociação e cada átomo Cl remove em média 6,0×10^4 moléculas de O3 antes de inativar, quantos mols de O3 são destruídos? (Massa molar CCl3F = 137,36 g·mol?¹)
- A) A fotodissociação de 2,00 g de CCl3F destrói 12,00 mol de O3.
- B) ˜8,74×10^2 mol de O3 (aprox. 874 mol)
- C) A massa molar de CCl3F é 150 g·mol?¹.
- D) 2,00 g de CCl3F resulta em 1,00×10^3 mol de O3.
- E) Cada mol de CCl3F gera 6,0×10^4 mol de O3.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de CCl3F: n = 2,00 g / 137,36 g·mol^-1 = 0,01456 mol. Passo 2: Cada molécula de CCl3F fotodissociada libera um átomo de Cl·, então são produzidos 0,01456 mol de Cl· (ou seja, 0,01456 × 6,022×10^23 = 8,77×10^21 átomos de Cl). Passo 3: Cada átomo de Cl destrói 6,0×10^4 moléculas de O3, logo o total de moléculas de O3 destruídas é 8,77×10^21 × 6,0×10^4 = 5,26×10^26 moléculas. Passo 4: Converta moléculas em mols dividindo pelo número de Avogadro: 5,26×10^26 / 6,022×10^23 = 873,7 mol, que é o mesmo que 0,01456 × 6,0×10^4. Passo 5: Conclusão: aproximadamente 8,74×10^2 mol de O3 são destruídos, o que corresponde à alternativa B, coincidindo com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A confunde a ordem de grandeza ao tratar 2,00 g como se fossem mols e multiplicar por um fator pequeno; C troca a massa molar fornecida no enunciado (137,36) por um valor incorreto; D arredonda de forma grosseira a quantidade de matéria inicial, perdendo a precisão do cálculo; E ignora a conversão de massa em mols de CCl3F e de moléculas em mols de O3, tratando o número 6,0×10^4 como se fosse uma quantidade em mols.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de CCl3F e multiplique pelo número médio de O3 destruídos por Cl.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente trata a massa de 2,00 g como se fosse quantidade de matéria em mol e multiplica por um fator arbitrário, sem converter gramas em mols pela massa molar.
n(CCl3F)=2,00/137,36=0,01456 mol ? gera 0,01456 mol Cl·. Cada mol de Cl destrói 6,0×10^4 mol O3 ? 0,01456×6,0×10^4 ˜ 8,74×10^2 mol O3.
O aluno afirma uma massa molar diferente do dado no enunciado (137,36 g·mol^-1), possivelmente por erro de cálculo da soma das massas atômicas ou por leitura descuidada do valor fornecido.
O aluno faz arredondamentos excessivos ao calcular a quantidade de matéria de CCl3F e perde a ordem de grandeza correta do resultado, chegando a 1,00×10^3 mol.
Por que engana: Confundir a quantidade de moléculas de O3 que cada átomo de Cl pode remover com a quantidade total de O3 destruído.
O aluno confunde a relação estequiométrica: acha que cada mol de CCl3F gera 6,0×10^4 mol de O3, ignorando que 6,0×10^4 é um número de moléculas de O3 por átomo de Cl e não uma quantidade em mols.
Raio-X da questão
fotodissociação e reações químicas
avaliacao
fotodissociação · cálculo de mols
Revisar fotodissociação e cálculos de mols em reações químicas.
Confundir a quantidade de moléculas de O3 que cada átomo de Cl pode remover com a quantidade total de O3 destruído.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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