Para gerar hidrogênio, foi utilizado o aparato ilustrado na figura. Ao frasco à esquerda adicionou-se uma…

Questão

Para gerar hidrogênio, foi utilizado o aparato ilustrado na figura. Ao frasco à esquerda adicionou-se uma quantidade pré-determinada de raspas de zinco metálico e ácido clorídrico. Em seguida, o frasco foi fechado com uma rolha conectada a uma tubulação. À medida que o hidrogênio é produzido pela reação Zn(s) + 2H?(aq) ? Zn²?(aq) + H2(g), o gás se acumula em uma proveta previamente cheia de água. Dado que a solubilidade do hidrogênio na água é desprezível, o volume ocupado pelo gás na proveta corresponde ao volume de hidrogênio produzido durante a reação. Considerando que, nas condições do experimento, foram gerados 49,8 mL de hidrogênio, qual a quantidade de Zn metálico, em gramas, que de fato reagiu? Note e adote: Volume molar do gás ideal nas condições do experimento = 24,9 L. Massa molar do Zn = 65,4 g/mol. [FUVEST 2024 - Questão 30] FUVEST - 2024

1. A) 0,07
2. B) 0,13
3. C) 0,26
4. D) 0,29
5. E) 0,48

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Converta o volume de hidrogênio para litros. 49,8 mL = 0,0498 L. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de H2 pelo volume molar: n(H2) = 0,0498 L / 24,9 L/mol = 0,002 mol. Passo 3: Na equação Zn(s) + 2H^+(aq) -> Zn^2+(aq) + H2(g), a proporção estequiométrica entre Zn e H2 é 1:1. Logo, n(Zn) = 0,002 mol. Passo 4: Converta a quantidade de Zn em massa: m(Zn) = 0,002 mol x 65,4 g/mol = 0,1308 g, ou seja, cerca de 0,13 g. Alternativa B correta. Passo 5: Verificação das demais. A) 0,07 aparece se a razão 1:1 for ignorada e a massa for dividida por 2, o que é um erro de estequiometria. C) 0,26 aparece se o aluno dobrar a massa, tratando a proporção como 1 Zn para 2 H2. D) 0,29 resulta de um erro de cálculo ou de uso indevido do volume molar, já que não corresponde à razão correta. E) 0,48 resulta de uma conversão de unidades ou de uma operação feita fora da ordem correta, pois não sai de 0,002 mol multiplicado por 65,4 g/mol.

💡 Dica: Use a relação estequiométrica da reação e o volume molar para calcular a massa de Zn.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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