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Por meio da combustão, é possível determinar a fórmula molecular de uma substância química, o que é…

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

Por meio da combustão, é possível determinar a fórmula molecular de uma substância química, o que é considerado um dos grandes avanços da química moderna. Mais de 80 milhões de substâncias já foram registradas, sendo a maioria substâncias orgânicas, o que é explicado pela capacidade do átomo de carbono de se ligar a quase todos os elementos. Em um experimento de combustão, um composto orgânico é queimado e os produtos formados, CO2 e H2O liberados, são coletados em dispositivos absorventes. Considere que a queima de 14,7 g de um composto orgânico (C2Hx) gasoso puro que ocupa 8 L a 1 atm e 300 K com comportamento ideal produza aproximadamente 24 g de H2O e 44 g de CO2. (Dado: R = 0,08 atm L/K) Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a fórmula molecular desse composto orgânico. UEL - 2015

A) C2H4
B) C2H6
C) C3H6
D) C3H8
E) C4H8

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Calcular a quantidade de matéria do composto, usando PV = nRT. n = (1 atm x 8 L) / (0,08 atm L/K x 300 K) = 8/24 = 0,333 mol. Passo 2: Calcular a massa molar: 14,7 g / 0,333 mol = 44 g/mol. Passo 3: Determinar o número de carbonos a partir do CO2. 44 g de CO2 correspondem a 1 mol de CO2, ou seja, 1 mol de carbono. Como 0,333 mol do composto gera 1 mol de C, cada mol do composto contém 3 átomos de carbono (C3). Passo 4: Determinar o número de hidrogênios a partir da H2O. 24 g de H2O correspondem a 24/18 = 1,333 mol de H2O, que contêm 2,667 mol de H. Dividindo por 0,333 mol do composto, obtém-se 8 átomos de H por molécula. Passo 5: A fórmula é C3H8 (massa molar 3x12 + 8x1 = 44 g/mol), que coincide com a massa molar calculada no Passo 2. Observação: o enunciado chama o composto de C2Hx, mas os dados numéricos mostram que ele tem 3 carbonos; a fórmula C2Hx não é compatível com a massa e os produtos informados, então o cálculo prevalece. Passo 6: Verificação das alternativas erradas. A) C2H4 tem massa molar 28 g/mol, incompatível com 44 g/mol. B) C2H6 tem massa molar 30 g/mol, também incompatível. C) C3H6 tem massa molar 42 g/mol, e geraria menos água que a obtida. E) C4H8 tem massa molar 56 g/mol, incompatível com os dados. Logo, a resposta correta é a alternativa D, concordando com o gabarito oficial.

💡 Dica: Use a massa dos produtos para determinar a quantidade de carbono e hidrogênio no composto e calcule a fórmula molecular.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

Aceitou literalmente o C2 do enunciado e não verificou se a massa molar (28 g/mol) e a quantidade de CO2 e H2O produzidas batem com os dados.

B Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

Tomou a fórmula C2 do enunciado como ponto de partida e ajustou apenas o hidrogênio, sem recalcular os carbonos a partir dos 44 g de CO2 nem conferir a massa molar de 44 g/mol.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a massa dos produtos e a fórmula molecular, escolhendo uma alternativa que não respeita a proporção correta de átomos de carbono e hidrogênio.

C Erradaerro: Procedimental

Calculou os hidrogênios tratando cada mol de H2O como 1 mol de H, ou dividiu incorretamente, chegando a 6 H em vez de 8; também não conferiu a massa molar resultante (42 g/mol).

D Correta

CORRETA. C3H8 é o propano, um alcano saturado, que corresponde ao composto descrito.

E Erradaerro: Procedimental

Errou na proporção de carbono, provavelmente ao dividir a quantidade de CO2 pela quantidade de matéria do composto de forma incorreta, obtendo 4 carbonos e massa molar de 56 g/mol.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade dupla

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

🎯 Conceito central

fórmula molecular, combustão, estequiometria

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

estequiometria de reações · cálculo de mols

📚 Reveja

Revisar cálculo estequiométrico em reações de combustão e determinação de fórmulas moleculares.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre a massa dos produtos e a fórmula molecular, escolhendo uma alternativa que não respeita a proporção correta de átomos de carbono e hidrogênio.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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