Uma indústria utiliza 2,5 toneladas de carvão por mês, com 80% de carbono em massa. Admitindo combustão…
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
Uma indústria utiliza 2,5 toneladas de carvão por mês, com 80% de carbono em massa. Admitindo combustão completa, qual massa de CO2 é formada no mês? (Use C = 12 e O = 16.)
- A) 9,17 toneladas de CO2
- B) 2,00 toneladas de CO2
- C) 0,50 tonelada de CO2
- D) 7,33 toneladas de CO2
- E) 8,00 toneladas de CO2
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a massa de carbono presente no carvão. Como o carvão tem 80% de carbono em massa, a massa de C é 2,5 t × 0,80 = 2,0 t de carbono.
- Escreva a reação de combustão completa do carbono: C + O2 → CO2. Pela equação, 1 mol de C (12 g) produz 1 mol de CO2 (12 + 2 × 16 = 44 g).
- Use a proporção de massas: 12 t de C geram 44 t de CO2. Logo, 2,0 t de C geram x, com x = 2,0 × 44 / 12 = 88 / 12 ≈ 7,33 toneladas de CO2.
- Conclusão: a alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a A ignora os 80% de pureza e usa 2,5 t de carbono (2,5 × 44/12 ≈ 9,17); a B confunde a massa de carbono com a massa de CO2, sem fazer a conversão estequiométrica; a C subtrai a massa de carbono da massa total do carvão (2,5 − 2,0 = 0,5), o que não tem sentido químico; a E aproxima a razão 44/12 por 4 e obtém 2,0 × 4 = 8,00, erro de arredondamento grosseiro.
💡 Dica: Calcule a massa de carbono e use a estequiometria da reação para encontrar a massa de CO2.
Alternativa por alternativa
O aluno usou a massa total de carvão (2,5 t) na proporção estequiométrica, ignorando que apenas 80% dessa massa é carbono.
Por que engana: Calcular a massa de CO2 sem considerar a proporção correta entre carbono e CO2 na reação de combustão.
O aluno acredita que a massa de CO2 formada é igual à massa de carbono, sem considerar a diferença de massa molar entre C (12) e CO2 (44).
O aluno subtrai a massa de carbono da massa total de carvão, achando que o resultado é o CO2 formado, o que não corresponde a nenhuma relação de reação.
A massa de carbono é 2,5 × 0,80 = 2,0 t. Como 12 g de C formam 44 g de CO2, então 2,0 t de C formam 2,0 × 44/12 = 7,33 t de CO2.
O aluno aproxima a razão 44/12 (aprox. 3,67) por 4 e multiplica 2,0 t de carbono por 4, obtendo 8,00 t, o que superestima a massa de CO2.
Raio-X da questão
estequiometria, combustão, massa molecular
avaliacao
estequiometria · combustão completa
Revisar cálculo estequiométrico e composição percentual de misturas.
Calcular a massa de CO2 sem considerar a proporção correta entre carbono e CO2 na reação de combustão.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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