Calcule a massa de CO2 produzida na combustão completa de 1,0 tonelada (1000 kg) de octano (C8H18). Forneça a…
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
Calcule a massa de CO2 produzida na combustão completa de 1,0 tonelada (1000 kg) de octano (C8H18). Forneça a equação balanceada e os cálculos estequiométricos.
- A) A massa molar do octano é 100 g/mol.
- B) A equação balanceada da combustão é C8H18 + 12 O2 ? 8 CO2 + 9 H2O.
- C) A combustão do octano produce 5 toneladas de CO2.
- D) Equação: C8H18 + 25/2 O2 ? 8 CO2 + 9 H2O. Massa de CO2 ˜ 3,09 toneladas.
- E) A massa de CO2 é calculada sem considerar a estequiometria.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a massa molar do octano (C8H18) com massas atômicas aproximadas C = 12 e H = 1: 8 x 12 + 18 x 1 = 96 + 18 = 114 g/mol. Passo 2: Balanceie a equação. Há 8 átomos de C no octano, então são necessários 8 CO2. Há 18 átomos de H, então são formadas 9 H2O. O oxigênio dos produtos soma 8 x 2 + 9 = 25 átomos, logo são necessários 25/2 O2 nos reagentes. Equação: C8H18 + 25/2 O2 -> 8 CO2 + 9 H2O. Passo 3: Pela proporção molar, 1 mol de octano (114 g) produz 8 mols de CO2. A massa molar do CO2 é 12 + 2 x 16 = 44 g/mol, então 8 x 44 = 352 g de CO2 para cada 114 g de octano. Passo 4: Faça a regra de três com 1000 kg de octano: massa de CO2 = 1000 x 352 / 114, o que dá aproximadamente 3087,7 kg, ou seja, cerca de 3,09 toneladas. Esse valor depende do arredondamento das massas atômicas; com 114,23 g/mol, o resultado fica em torno de 3,08 t. Passo 5: Conclusão. A alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial. A: errada, pois a massa molar do octano é 114 g/mol, não 100 g/mol. B: errada, pois a equação não está balanceada, já que o lado dos produtos tem 25 átomos de O e o lado dos reagentes só 24. C: errada, pois 5 toneladas de CO2 seriam mais do que o carbono do combustível permite gerar. E: errada, pois o cálculo de massa de produto depende obrigatoriamente da estequiometria da reação.
💡 Dica: Equacione a reação e aplique a estequiometria.
Alternativa por alternativa
Somou mal as massas atômicas ou arredondou de forma grosseira, obtendo 100 g/mol em vez de 114 g/mol. Também pode ter esquecido parte dos átomos de hidrogênio.
Balanceou apenas o carbono e o hidrogênio, usando 12 O2 sem contar corretamente o oxigênio da água. Assim, deixou 24 átomos de O nos reagentes contra 25 nos produtos.
Acredita que a massa de CO2 pode ser maior do que o limite imposto pelo carbono do combustível, como se o oxigênio do ar pudesse aumentar a quantidade de carbono no produto. Não percebe que o CO2 formado vem apenas do carbono do octano.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação estequiométrica e calcular a massa de CO2 de forma incorreta, resultando em um valor muito maior ou menor do que o correto.
Massa molar C8H18 = 114 g·mol?¹ ? 1,000,000 g /114 ˜ 8772 mol. Cada mol produz 8 mol CO2 ? 8772·8˜70176 mol CO2. Massa CO2 =70176·44 g/mol ˜3,087,700 g ˜3,09 t.
Acha que é possível obter a massa do produto sem usar a proporção entre os mols dos reagentes e produtos, supondo que a massa se mantém ou que basta estimar de cabeça. Não entende que a estequiometria é o que determina a quantidade de produto.
Raio-X da questão
combustão do octano
avaliacao
estequiometria de reações · balanceamento de equações
Revisar estequiometria e reações de combustão.
O aluno pode confundir a relação estequiométrica e calcular a massa de CO2 de forma incorreta, resultando em um valor muito maior ou menor do que o correto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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