Substâncias com calor de dissolução endotérmico são empregadas na fabricação de balas e chicletes, por…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Substâncias com calor de dissolução endotérmico são empregadas na fabricação de balas e chicletes, por causarem sensação de frescor. Um exemplo é o xilitol, que possui as seguintes propriedades: Propriedade | Valor massa molar | 152 g/mol entalpia de dissolução | + 5,5 kcal/mol solubilidade | 60,8 g/100 g de água a 25 ºC Considere M a massa de xilitol necessária para a formação de 8,04 g de solução aquosa saturada de xilitol, a 25 ºC. A energia, em quilocalorias, absorvida na dissolução de M corresponde a: A energia, em quilocalorias, absorvida na dissolução de M corresponde a: (UERJ 2013)
- A) 0,02
- B) 0,11
- C) 0,27
- D) 0,48
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique que a solução saturada tem 60,8 g de xilitol para 100 g de água, logo a massa total da solução é 60,8 + 100 = 160,8 g. Passo 2: Calcule a massa de xilitol (M) em 8,04 g de solução por regra de três: M = 8,04 × 60,8 / 160,8 = 3,04 g (perceba que 8,04 é exatamente 1/20 de 160,8, então M = 60,8 / 20 = 3,04 g). Passo 3: Converta a massa em mols: n = 3,04 / 152 = 0,02 mol. Passo 4: Calcule a energia absorvida, já que a entalpia de dissolução é +5,5 kcal/mol (positiva, portanto endotérmica e absorve energia): E = 0,02 × 5,5 = 0,11 kcal. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é B (0,11). Por que as outras estão erradas: A (0,02) é a quantidade em mols, mas o aluno esqueceu de multiplicar pela entalpia; C (0,27) não corresponde ao cálculo correto de M, pois exige uma massa de xilitol maior que a da solução saturada apresentada; D (0,48) também resulta de uma massa de soluto incompatível com a proporção da solução saturada. O gabarito oficial B está correto.
💡 Dica: Calcule a massa de xilitol na solução e use a entalpia para encontrar a energia absorvida.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente a quantidade de matéria (0,02 mol), mas parou aí e não multiplicou pela entalpia de dissolução, esquecendo que a energia é o produto de mols pela entalpia em kcal/mol.
Por que engana: Confundir massa de soluto com massa da solução ou não aplicar corretamente a entalpia de dissolução.
CORRETA. Calculando a massa do soluto na solução saturada (4,88 g), convertendo para mols (0,032 mol) e multiplicando pela entalpia (+5,5 kcal/mol), obtém-se aproximadamente 0,11 kcal.
O aluno provavelmente tomou os 8,04 g da solução como se fossem a massa de xilitol (ou fez uma proporção mal montada), obtendo uma quantidade de mols e energia maiores do que as da solução saturada real.
O aluno provavelmente aplicou a proporção de solubilidade sobre a massa de água ou da solução de forma incorreta, chegando a uma massa de soluto acima da correta e, consequentemente, a uma energia superestimada.
Raio-X da questão
calor de dissolução endotérmico
avaliacao
calor de dissolução · estequiometria em soluções
estude calorimetria e cálculo de energia em dissoluções
Confundir massa de soluto com massa da solução ou não aplicar corretamente a entalpia de dissolução.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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