Sabe-se que os metais ferro (Fe0), magnésio (Mg0) e estanho (Sn0) reagem com soluções de ácidos minerais…

Questão

Sabe-se que os metais ferro (Fe0), magnésio (Mg0) e estanho (Sn0) reagem com soluções de ácidos minerais, liberando gás hidrogênio e formando íons divalentes em solução. Foram feitos três experimentos em que três amostras metálicas de mesma massa reagiram, separada e completamente, com uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCl (aq)) de concentração 0,1 mol/L. Os resultados obtidos foram: [IMAGEM] Colocando-se os valores de V1, V2 e V3 em ordem decrescente, obtém-se [FUVEST 2016 - Questão 20] FUVEST - 2016

1. A) V2 > V3 > V1
2. B) V3 > V1 > V2
3. C) V1 > V3 > V2
4. D) V2 > V1 > V3
5. E) V1 > V2 > V3

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Os três metais reagem com HCl segundo a equação genérica M + 2 HCl -> MCl2 + H2, ou seja, cada mol de metal produz exatamente 1 mol de gás hidrogênio. Como o volume de H2 é proporcional à quantidade de matéria (número de mols) do gás, o volume produzido depende apenas de quantos mols de metal foram usados.
2. As massas das amostras são iguais, então o número de mols de cada metal é n = m/M, em que M é a massa molar. Massas molares aproximadas: Mg = 24 g/mol, Fe = 56 g/mol e Sn = 119 g/mol. Quanto menor a massa molar, maior o número de mols para a mesma massa.
3. Ordenando os mols para a mesma massa: Mg (maior número de mols) > Fe > Sn (menor número de mols). Como a relação é direta entre mols de metal e volume de H2, temos V(Mg) > V(Fe) > V(Sn).
4. Na figura, os volumes são identificados como V1, V2 e V3. A alternativa D, V2 > V1 > V3, corresponde a V2 = Mg (maior volume), V1 = Fe (volume intermediário) e V3 = Sn (menor volume). Essa atribuição é coerente com o raciocínio do Passo 3, que é a resolução correta.
5. Por que as demais estão erradas: A) inverte Fe e Sn, colocando Sn com volume maior que Fe, o que contraria a menor massa molar do ferro; B) inverte completamente a ordem, supondo que o metal mais pesado gera mais gás; C) coloca Fe com volume maior que Mg, ignorando que o magnésio tem a menor massa molar; E) coloca Fe com volume maior que Mg, desconsiderando que o magnésio produz mais mols de H2 com a mesma massa.

💡 Dica: Use a reação dos metais com ácido para calcular o volume de hidrogênio liberado.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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