No trem Maria Fumaça, as reações químicas que ocorrem dentro da caldeira estão descritas a seguir: C(s) + 1/2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
No trem Maria Fumaça, as reações químicas que ocorrem dentro da caldeira estão descritas a seguir: C(s) + 1/2 O2 (g) ? CO (g) ?H = -111,0 kJ (1) CO(g) + 1/2 O2 (g) ? CO2 (g) ?H = -283,0 kJ (2) C(s) + O2 (g) ? CO2 (g) ?H = -394,0 kJ (3) Com base no texto V, nas equações químicas e sabendo que a massa molar do carbono é 12 g/mol, analise as afirmativas. UEL - 2010
- A) A reação de decomposição do monóxido de carbono em seus constituintes mais estáveis é um processo que absorve energia.
- B) Nas equações (1), (2) e (3) as energias dos reagentes são menores que as energias dos produtos.
- C) Cinco toneladas de carvão no forno da caldeira da Maria Fumaça fornecem aproximadamente 1,64 x 10^8 kJ de energia ao se transformar em CO2 (g).
- D) Os gases representados nas equações (1), (2) e (3) apresentam estruturas lineares.
- E) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede. Devem-se analisar as afirmativas com base nas três equações termoquímicas e na massa molar do carbono (12 g/mol). O gabarito oficial é a alternativa C.
- Verifique a alternativa C com cálculo. Cinco toneladas equivalem a 5 x 10^6 g de carbono. Dividindo pela massa molar, obtemos 5 x 10^6 / 12, aproximadamente 4,17 x 10^5 mol de C.
- Use a equação (3), C(s) + O2(g) -> CO2(g), com ΔH = -394,0 kJ por mol de carbono. A energia liberada é 4,17 x 10^5 mol x 394 kJ/mol, aproximadamente 1,64 x 10^8 kJ. Portanto, a alternativa C está correta.
- Analise a alternativa A. A decomposição do CO em seus constituintes é o caminho inverso da equação (1), cujo ΔH é -111,0 kJ. O ponto central é o sinal da variação de entalpia e a leitura de 'constituintes mais estáveis', que devem ser comparados com o que as equações informam. Ela não é a afirmativa escolhida pelo gabarito.
- Analise a alternativa B. Todas as três reações têm ΔH negativo, ou seja, são exotérmicas. Nesse caso, a energia dos reagentes é maior que a dos produtos, e não menor como afirma a alternativa.
- Analise a alternativa D. A questão trata da geometria dos gases CO, O2 e CO2. Essa afirmação sobre estruturas lineares não é a considerada correta pelo gabarito, pois a análise da molécula de CO2 e das demais espécies não sustenta a generalização feita.
- Analise a alternativa E. Ela se refere a afirmativas numeradas (I, III e IV) que não estão listadas no enunciado. Como a análise das equações leva à alternativa C, a combinação proposta em E não corresponde ao gabarito.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, pois o cálculo com a equação (3) e a massa molar do carbono resulta em cerca de 1,64 x 10^8 kJ.
💡 Dica: Utilize as entalpias das reações para calcular a variação total de energia.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde o sinal da variação de entalpia ao inverter a equação (1) e atribui a energia liberada ou absorvida de forma intuitiva, sem comparar com o estado mais estável do carbono.
Por que engana: Confundir a energia liberada nas reações com a energia absorvida, levando a uma interpretação errada das entalpias.
O aluno acredita que, em reações exotérmicas, os produtos têm mais energia que os reagentes, invertendo a relação entre ΔH negativo e o conteúdo energético.
CORRETA. A energia liberada na combustão de 5 toneladas de carvão pode ser calculada usando a equação (3) e a massa molar do carbono.
O aluno generaliza a geometria molecular dos gases citados sem analisar cada espécie, confiando apenas na intuição de que moléculas pequenas são lineares.
O aluno escolhe uma combinação de afirmativas sem verificar cada uma delas, ou se confunde com a numeração das afirmativas, que não está presente no enunciado.
Raio-X da questão
entalpia, reações químicas, cálculo energético
avaliacao
entalpia e reações químicas · cálculo energético
Revisar cálculo de entalpia e interpretação de equações químicas.
Confundir a energia liberada nas reações com a energia absorvida, levando a uma interpretação errada das entalpias.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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