QuímicaFUVESTBNCC EM13CNT104Difícil⏱ medio

Uma estudante de Química realizou o seguinte experimento: pesou um tubo de ensaio vazio, colocou nele um pouco…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT104

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

Uma estudante de Química realizou o seguinte experimento: pesou um tubo de ensaio vazio, colocou nele um pouco de NaHCO3 (s) e pesou novamente. Em seguida, adicionou ao tubo de ensaio excesso de solução aquosa de HCl, o que provocou a reação química representada por NaHCO3 (s) + HCl (aq) ? NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l) Após a reação ter-se completado, a estudante aqueceu o sistema cuidadosamente, até que restasse apenas um sólido seco no tubo de ensaio. Deixou o sistema resfriar até a temperatura ambiente e o pesou novamente. A estudante anotou os resultados desse experimento em seu caderno, juntamente com dados obtidos consultando um manual de Química: A estudante desejava determinar a massa de I. HCl que não reagiu; II. NaCl que se formou; III. CO2 que se formou. Considerando as anotações feitas pela estudante, é possível determinar a massa de [FUVEST 2015 - Questão 77] FUVEST - 2015

A) I, apenas.
B) II, apenas.
C) I e III, apenas.
D) II e III, apenas.
E) I, II e III.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique o que foi medido. A estudante pesou o tubo vazio e o tubo com NaHCO3(s), obtendo a massa inicial do bicarbonato. Depois, ao final, pesou apenas o sólido seco que restou no tubo, que é o NaCl formado.
Determine a massa de NaCl formado (item II). Como o aquecimento foi feito até restar apenas um sólido seco, o NaCl é o único resíduo. A massa desse resíduo, pesada no fim, é exatamente a massa de NaCl formada, sem depender de cálculo adicional.
Determine a massa de CO2 formado (item III). A equação mostra a proporção 1 mol de NaHCO3 para 1 mol de CO2. Com a massa inicial de NaHCO3 (pesagem), a massa molar do NaHCO3 e a massa molar do CO2, obtidas no manual, calcula-se a quantidade de matéria de NaHCO3 que reagiu e, a partir dela, a massa de CO2 que se formou. Os dados do manual são necessários para essa conversão.
Verifique o item I (massa de HCl que não reagiu). O HCl estava em excesso, em solução aquosa, e não há anotação de sua quantidade inicial nem de sua concentração ou volume. Além disso, o aquecimento eliminou o HCl que sobrou e a água, de modo que nenhuma pesagem registrada permite isolar a massa de HCl que não reagiu. Por isso o item I não pode ser determinado.
Conclua. Com os dados da estudante e do manual, é possível determinar as massas de II e III, mas não a de I. A alternativa correta é a D, II e III, apenas.
Por que as outras estão erradas. A (I, apenas) está errada porque o HCl em excesso não pode ser quantificado pelas anotações. B (II, apenas) está errada porque o CO2 também pode ser calculado por estequiometria a partir da massa de NaHCO3. C (I e III, apenas) está errada porque, sem a quantidade inicial de HCl, o item I não é determinável, embora o III seja. E (I, II e III) está errada porque o item I não pode ser determinado, já que o excesso de HCl não foi medido e foi em grande parte eliminado no aquecimento.

💡 Dica: Use as leis de conservação de massa e as informações do experimento para calcular as massas pedidas.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno acredita que, por ser o único item que envolve massa de reagente, a massa de HCl que não reagiu pode ser obtida, esquecendo que o excesso de HCl não foi pesado nem quantificado.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno julga que apenas a massa do sólido final basta e não percebe que a massa de CO2 pode ser obtida por estequiometria a partir da massa inicial de NaHCO3 e das massas molares do manual.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno considera que o excesso de HCl pode ser determinado por diferença de massas, sem notar que o HCl e a água foram eliminados no aquecimento e que a quantidade inicial de HCl não foi registrada.

Por que engana: O aluno pode confundir a massa de NaCl formado com a massa de HCl que não reagiu, levando a uma interpretação errada dos dados experimentais.

D Correta

Incorreta. Não inclui todas as etapas do experimento.

E Erradaerro: Senso comum

O aluno supõe que todas as massas podem ser obtidas por balanço de massa, ignorando que o HCl em excesso é volátil, foi parcialmente eliminado no aquecimento e não teve sua quantidade registrada.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao

🎯 Conceito central

reação química, conservação de massa, cálculo estequiométrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

conservação de massa · cálculo estequiométrico

📚 Reveja

Revisar conceitos de reação química, conservação de massa e cálculos estequiométricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a massa de NaCl formado com a massa de HCl que não reagiu, levando a uma interpretação errada dos dados experimentais.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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