Em um laboratório escolar, estudantes colocam carbonato de magnésio sólido em uma solução de ácido clorídrico…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um laboratório escolar, estudantes colocam carbonato de magnésio sólido em uma solução de ácido clorídrico, em um erlenmeyer aberto apoiado sobre uma balança. A reação, sem a necessidade de aquecimento, é representada por MgCO3(s) + 2 HCl(aq) ? MgCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g). Durante o experimento, o dióxido de carbono formado deixa o recipiente, enquanto a evaporação da água é desprezível. Para acompanhar continuamente a reação, os estudantes decidem utilizar apenas os valores indicados pela balança, sem retirar amostras do sistema. Considerando as condições do experimento, qual variação da grandeza indicada pela balança permite acompanhar a velocidade dessa reação?
- A) A diminuição da massa total do sistema.
- B) A elevação da pressão no interior do sistema.
- C) A diminuição do volume da solução no sistema.
- D) A elevação da massa total do sistema.
- E) A constância da massa total do sistema.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o que a balança mede. Ela indica a massa do sistema (erlenmeyer, solução e sólido), e os estudantes não retiram amostras, então a variação dessa massa mostra o andamento da reação. Passo 2: Analise o que acontece com o gás. A reação produz CO2(g), que escapa do recipiente aberto. Como o gás sai do sistema, a massa registrada pela balança diminui à medida que a reação avança. Passo 3: Relacione com a velocidade. Quanto mais rápida a reação, mais CO2 é liberado por unidade de tempo e mais rápida é a queda da leitura da balança. Assim, a taxa de diminuição da massa indicada pela balança permite acompanhar a velocidade da reação. Passo 4: Avalie as alternativas erradas. B: a pressão interna não é medida pela balança e, em recipiente aberto, tende a permanecer igual à atmosférica, pois o gás escapa. C: a balança não mede volume, e a variação de volume da solução não é a grandeza indicada por ela. D: a massa não aumenta, porque nenhum reagente entra no sistema e o gás formado sai dele. E: a massa não é constante, porque o sistema está aberto e perde CO2, embora a lei de Lavoisier valha para sistemas fechados. Passo 5: Conclusão. O gabarito oficial A está correto: a diminuição da massa total do sistema é a grandeza que a balança registra e que permite acompanhar a velocidade da reação.
💡 Dica: Considere as espécies químicas que mudam de concentração durante a reação.
Alternativa por alternativa
Como o sistema está aberto, o CO₂ produzido escapa do erlenmeyer. Desprezando a evaporação, a saída desse gás provoca diminuição da massa total medida pela balança. A rapidez dessa diminuição está relacionada à velocidade de formação do CO₂ e, portanto, à velocidade da reação. As concentrações dos íons não são determinadas diretamente pela balança, e a pressão não é a grandeza acompanhada nesse procedimento.
O aluno supõe que o gás formado se acumula no recipiente e aumenta a pressão interna, e acredita que a balança indica pressão. Ele ignora que o erlenmeyer está aberto e que o CO2 escapa.
Por que engana: Confundir variação de massa total com variação de concentração dos reagentes ou produtos.
O aluno associa a reação ao consumo do líquido e acredita que a balança mostra o volume da solução. A balança mede massa, não volume, e a grandeza relevante é a massa total.
O aluno imagina que os produtos formados acrescentam massa ao sistema, como se o gás continuasse dentro do recipiente. Não considera que o CO2 deixa o sistema.
O aluno aplica a lei de Lavoisier de forma mecânica e conclui que a massa total se conserva, sem perceber que o sistema é aberto e perde CO2 para o ambiente.
Raio-X da questão
velocidade de reação química
avaliacao
reação química e equações · concentração molar
estude variação de concentração e velocidade de reação
Confundir variação de massa total com variação de concentração dos reagentes ou produtos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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