— Dá para “fazer ferrugem” de propósito? — perguntou um jovem ao ver um restaurador tratando ferramentas…

Questão

— Dá para “fazer ferrugem” de propósito? — perguntou um jovem ao ver um restaurador tratando ferramentas antigas. Para planejar a limpeza, o restaurador simulou a oxidação do ferro em dois ensaios, sempre secando o material ao final para pesar apenas o sólido. No Ensaio 1, colocou 8,0 g de palha de aço em um recipiente com grande entrada de ar e, após a oxidação completa, a massa do sólido seco passou a 11,2 g. No Ensaio 2, colocou 20,0 g de palha de aço em um recipiente fechado, no qual havia apenas 6,0 g de gás oxigênio disponíveis (estimados antes de iniciar). Ao final, parte do ferro permaneceu sem oxidar, e toda a massa de oxigênio disponível foi consumida. Considere que a “ferrugem seca” formada resulta apenas da combinação entre ferro e oxigênio. Com base nos dados dos ensaios, determine a massa máxima de ferrugem seca que pode ser formada no Ensaio 2.

1. A) 28,0 g
2. B) 31,2 g
3. C) 18,0 g
4. D) 21,0 g
5. E) 26,0 g

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. No Ensaio 1, a massa de ferro é 8,0 g e a massa do sólido final (ferrugem seca) é 11,2 g. Como a ferrugem é formada apenas por ferro e oxigênio, a massa de oxigênio combinada é 11,2 - 8,0 = 3,2 g. Passo 2: Obtém-se a proporção em massa Fe:O = 8,0 : 3,2 = 2,5 : 1, ou seja, para cada 1 g de oxigênio são combinados 2,5 g de ferro. Passo 3: No Ensaio 2, o oxigênio disponível é 6,0 g e é totalmente consumido. A massa de ferro que reage com esse oxigênio é 6,0 x 2,5 = 15,0 g. Passo 4: Como há 20,0 g de palha de aço, e apenas 15,0 g reagem, sobram 5,0 g de ferro sem oxidar, o que está de acordo com o enunciado. Passo 5: A massa máxima de ferrugem seca é a soma do ferro que reagiu com o oxigênio consumido: 15,0 + 6,0 = 21,0 g. Passo 6: Justificativa das alternativas erradas: a alternativa A (28,0 g) considera todo o ferro reagindo com oxigênio em proporção incorreta; a alternativa B (31,2 g) soma 20,0 g de ferro à massa de ferrugem do Ensaio 1, confundindo dados de ensaios distintos; a alternativa C (18,0 g) usa uma proporção de ferro para oxigênio que não corresponde aos dados; a alternativa E (26,0 g) soma todo o ferro disponível (20,0 g) ao oxigênio, ignorando que parte do ferro não reage. Passo 7: Resposta: a alternativa D (21,0 g) é correta, coincidindo com o gabarito oficial.

💡 Dica: Use a conservação de massa e a relação entre ferro e oxigênio para calcular a massa da ferrugem.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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