Operários de uma usina de cal coletaram pó de calcário para testes de calcinação em laboratório. A reação de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comparar quantidades de reagentes e produtos envolvidos em transformações químicas, estabelecendo a proporção entre as suas massas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Operários de uma usina de cal coletaram pó de calcário para testes de calcinação em laboratório. A reação de decomposição térmica do carbonato de cálcio pode ser representada por: CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g). Em dois experimentos, 10,0 g de CaCO3 produziram 5,6 g de CaO, e 25,0 g produziram 14,0 g de CaO. Esses resultados serão usados para estimar o rendimento em grandes quantidades. Com base nos resultados apresentados, calcule as massas de CaO e de CO2 que seriam obtidas a partir da calcinação de 30,0 g de CaCO3.
- A) 15,0 g de CaO e 15,0 g de CO2
- B) 16,8 g de CaO e 13,2 g de CO2
- C) 13,2 g de CaO e 16,8 g de CO2
- D) 18,0 g de CaO e 12,0 g de CO2
- E) 12,0 g de CaO e 18,0 g de CO2
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A equação CaCO3 -> CaO + CO2 já está balanceada. Com as massas molares aproximadas (CaCO3 = 100 g/mol, CaO = 56 g/mol, CO2 = 44 g/mol), 100 g de CaCO3 produzem 56 g de CaO e 44 g de CO2, ou seja, a proporção mássica é 0,56 para CaO e 0,44 para CO2.
- Verifique o rendimento com os dados dos experimentos. Para 10,0 g de CaCO3, o valor teórico de CaO é 10,0 x 0,56 = 5,6 g, exatamente o observado. Para 25,0 g, o teórico é 25,0 x 0,56 = 14,0 g, também exatamente o observado. Portanto, o rendimento é de 100% e a proporção estequiométrica pode ser usada para estimar o processo em grande escala.
- Aplique a proporção para 30,0 g de CaCO3. Massa de CaO = 30,0 x 0,56 = 16,8 g. Massa de CO2 = 30,0 x 0,44 = 13,2 g. Como conferência, pela conservação da massa, 30,0 - 16,8 = 13,2 g de CO2, o que bate.
- A resposta correta é a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Não há discordância.
- A alternativa A usa uma divisão igualitária da massa, sem considerar as massas molares. A alternativa C inverte as massas de CaO e CO2. A alternativa D atribui ao CaO uma proporção de 0,60, que não corresponde à estequiometria. A alternativa E inverte os valores e atribui 18,0 g ao CO2, o que também é incompatível com a proporção 0,44.
💡 Dica: Use regra de três para calcular as massas proporcionais.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a massa de CaCO3 se divide igualmente entre os produtos, como se CaO e CO2 tivessem a mesma participação na massa, sem usar a proporção definida pelas massas molares.
Por que engana: Confundir as massas dos produtos ou não aplicar corretamente a proporcionalidade entre reagentes e produtos.
Aplica a proporção massaProduto/massaReagente (5,6/10)=0,56; CaO=30*0,56=16,8 g; CO2=30-16,8=13,2 g, conforme lei da conservação de massa.
O aluno calcula corretamente os valores 16,8 g e 13,2 g, mas atribui 16,8 g ao CO2 e 13,2 g ao CaO, trocando as substâncias associadas a cada massa.
O aluno usa uma proporção de 0,60 para o CaO, provavelmente por erro na massa molar do CaO ou por arredondamento indevido, e deriva o CO2 por diferença, o que não corresponde aos dados experimentais.
O aluno inverte a proporção de massa entre os produtos e obtém 18,0 g de CO2, sem verificar se o valor é compatível com a relação 44/100 do CO2 em relação ao CaCO3.
Raio-X da questão
reação química e estequiometria
avaliacao
reação química básica · proporcionalidade e regra de três
estudo de proporções e conservação de massa em reações químicas
Confundir as massas dos produtos ou não aplicar corretamente a proporcionalidade entre reagentes e produtos.
tomada_decisao
cientifico
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