Durante uma demonstração em um laboratório de metalurgia, o técnico explicou: “Utilizamos uma reação de…

Questão

Durante uma demonstração em um laboratório de metalurgia, o técnico explicou: “Utilizamos uma reação de aluminotermia, na qual o alumínio em pó reage com óxido de cobre para gerar cobre metálico e óxido de alumínio. Balanceamos a equação: 2 Al + 3 CuO ? Al2O3 + 3 Cu Em uma das etapas, pesamos 18 g de alumínio e 79,5 g de óxido de cobre. Após a reação, coletamos 63,5 g de cobre puro. O restante do material resultante corresponde ao óxido de alumínio formado.” Analise o texto-base e determine a massa de óxido de alumínio (Al2O3) gerada na reação descrita.

1. A) 63,5 g de Al2O3
2. B) 18 g de Al2O3
3. C) 79,5 g de Al2O3
4. D) 34 g de Al2O3
5. E) 102 g de Al2O3

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Calcule as massas molares. Al = 27 g/mol; Cu = 63,5 g/mol; O = 16 g/mol. Assim, CuO = 79,5 g/mol e Al2O3 = 2 x 27 + 3 x 16 = 102 g/mol.
2. Verifique a proporção da equação balanceada, 2 Al + 3 CuO gera Al2O3 + 3 Cu. Em massa, 2 x 27 = 54 g de Al reagem com 3 x 79,5 = 238,5 g de CuO. Os reagentes do enunciado (18 g de Al e 79,5 g de CuO) mantêm a mesma proporção (18/79,5 = 54/238,5), portanto reagem completamente, sem excesso de nenhum deles.
3. Calcule pela estequiometria. 18 g de Al correspondem a 18/27 = 2/3 mol de Al. Pela proporção 2 Al : 1 Al2O3, formam-se 1/3 mol de Al2O3, ou seja, 1/3 x 102 = 34 g.
4. Confirme pela conservação da massa. A massa total dos reagentes é 18 + 79,5 = 97,5 g. Subtraindo os 63,5 g de cobre coletado, o restante é 97,5 - 63,5 = 34 g de Al2O3, o que confirma o resultado.
5. Compare com o gabarito. Chego a 34 g, que é a alternativa D, em concordância com o gabarito oficial. Observação: pela estequiometria completa, a reação de 79,5 g de CuO deveria produzir 190,5 g de Cu, e não 63,5 g. O enunciado é internamente inconsistente nesse ponto, mas a questão pede o óxido de alumínio, que se obtém corretamente pela conservação da massa e pelo cálculo estequiométrico.
6. Por que as outras estão erradas. A (63,5 g) é a massa de cobre produzido, não do óxido. B (18 g) é a massa de alumínio usada como reagente. C (79,5 g) é a massa de óxido de cobre usada como reagente. E (102 g) é a massa molar do Al2O3, sem considerar a quantidade de reagente.

💡 Dica: Use a conservação da massa: subtraia a massa de cobre coletada da massa total dos reagentes.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em uma atividade hipotética sobre síntese da água, considera-se a reação entre hidrogênio e oxigênio. A proporção de…
• O peróxido de hidrogênio, presente em algumas soluções antissépticas, pode se decompor em água e oxigênio. A…
• Em um experimento de laboratório, uma barra metálica é aquecida continuamente em uma extremidade. Sensores instalados a…
• Em uma viagem, uma pessoa colocou 250 g de água a 80 °C em cada um de dois recipientes térmicos iguais, ambos em um…
• Em um equipamento usado para resfriar bebidas, uma placa de cobre separa um líquido quente de uma região fria. No teste…
• Em um experimento de conservação de bebidas, dois recipientes iguais receberam água a 80 °C. Um ficou sem revestimento e…

Todas as questões de Aspectos quantitativos das transformações químicas