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Manganês é um metal muito utilizado para a produção de aço e outras ligas metálicas. Uma das principais fontes…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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

Manganês é um metal muito utilizado para a produção de aço e outras ligas metálicas. Uma das principais fontes naturais desse metal é o mineral pirolusita (MnO2). [IMAGEM] Uma das etapas iniciais do processo de obtenção do manganês envolve a reação representada pela equação não balanceada: MnO2 (s) + ___ H2SO4 (aq) ? ___ MnSO4 (aq) + ___ O2 (g) + ___ H2O (l) A solução aquosa de sulfato de manganês(II) obtida nessa etapa é submetida à eletrólise, em que íons Mn²? capturam elétrons, formando o metal. Quando 869 kg de MnO2 puro reagem completamente com excesso de ácido sulfúrico, é produzida uma quantidade, em mol, de íons Mn²? igual a UNESP - 2026

A) 50.
B) 5000.
C) 10000.
D) 1000.
E) 10.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Balancear a equação. Os coeficientes corretos são 2 MnO2 (s) + 2 H2SO4 (aq) → 2 MnSO4 (aq) + 1 O2 (g) + 2 H2O (l). Confira: manganês 2 = 2; oxigênio 4 + 8 = 12 em cada lado; hidrogênio 4 = 4; enxofre 2 = 2. Passo 2: Relacionar os mols de MnO2 com os de Mn2+. Pela equação, 2 mol de MnO2 produzem 2 mol de MnSO4, e cada MnSO4 libera um íon Mn2+. Portanto, a proporção é de 1 mol de MnO2 para 1 mol de Mn2+. Passo 3: Converter a massa para gramas. 869 kg = 869 000 g. Passo 4: Calcular a massa molar do MnO2. Mn = 55 g/mol e O = 16 g/mol, logo MnO2 = 55 + 2 × 16 = 87 g/mol. Passo 5: Calcular os mols. 869 000 g ÷ 87 g/mol ≈ 10 000 mol de MnO2. Passo 6: Concluir. Como a proporção é 1:1, formam-se cerca de 10 000 mol de íons Mn2+. A alternativa correta é a C. Por que as outras estão erradas: A (50) resulta de um erro na conversão de unidades e na massa molar, que não corresponde ao cálculo estequiométrico; B (5000) surge ao aplicar a proporção 2:1 entre MnO2 e Mn2+ quando ela é 1:1; D (1000) surge ao usar 869 como se fosse a massa molar, em vez da massa dada; E (10) surge ao tratar 869 kg como 869 g, o que reduz o resultado em mil vezes.

💡 Dica: Balanceie a equação e use a estequiometria para calcular mols de Mn²⁺.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Erra a conversão de unidades e a massa molar do MnO2, o que leva a uma divisão com valor incorreto e a um resultado muito pequeno.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Aplica a proporção 2:1 entre MnO2 e Mn2+, dividindo o número de mols por 2 como se a razão estequiométrica fosse diferente da real.

Por que engana: Erro comum é não balancear corretamente a equação ou confundir massa molar com mols.

C Correta

Correta, pois o cálculo é: MnO2 tem massa molar aproximada de 87 g/mol. Convertendo 869 kg para gramas: 869.000 g. Calculando mols de MnO2: 869.000 g ÷ 87 g/mol ˜ 10.000 mol. A reação mostra proporção 1:1 entre MnO2 e Mn²?. Assim, 10.000 mol de MnO2 produzem 10.000 mol de íons Mn²?.

D Erradaerro: Conceitual

Usa o valor 869 como se fosse a massa molar do MnO2, em vez de usar 87 g/mol, e faz a divisão com o número errado.

E Erradaerro: Atenção

Considera 869 kg como 869 g, esquecendo o fator de 1000 da conversão de quilogramas para gramas.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado depende_imagem

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

estequiometria reação química

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

reação química balanceada · cálculo molaridade e massa

📚 Reveja

balanceamento de equações e cálculo estequiométrico

⚠️ Erro mais comum

Erro comum é não balancear corretamente a equação ou confundir massa molar com mols.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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