A pólvora negra, utilizada como propelente em armas de fogo, consiste numa mistura de enxofre, carvão vegetal…
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
A pólvora negra, utilizada como propelente em armas de fogo, consiste numa mistura de enxofre, carvão vegetal e salitre. A reação que causa a propulsão e lançamento do projétil é descrita por: 2 KNO3(s) + S(s) + 3C(s) ? K2S(s) + N2(g) + 3CO2(g) Dados: M(g/mol): C = 12, S = 32; O = 16, N = 14, K = 39 Para formular uma mistura baseada na estequiometria da reação, a proporção em massa dos constituintes enxofre, carvão vegetal e salitre na mistura deve ser, respectivamente: (UFPR 2014)
- A) 12%, 13%, 75%.
- B) 32%, 12%, 56%.
- C) 33%, 17%, 50%.
- D) 35%, 11%, 54%.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os reagentes e seus coeficientes na equação balanceada: 2 KNO3 + S + 3C produzem K2S + N2 + 3CO2. Logo, a proporção em mols é 2 mol de KNO3 : 1 mol de S : 3 mol de C.
- Calcule as massas molares dos reagentes com os dados fornecidos. KNO3 = 39 + 14 + 3 x 16 = 101 g/mol, logo 2 KNO3 = 202 g. S = 32 g. C = 12 g/mol, logo 3 C = 36 g.
- Some a massa total da mistura estequiométrica: 202 + 32 + 36 = 270 g.
- Calcule a porcentagem em massa de cada constituinte. Enxofre: 32/270 = 11,9%, arredondando para 12%. Carvão: 36/270 = 13,3%, arredondando para 13%. Salitre: 202/270 = 74,8%, arredondando para 75%.
- Compare com as alternativas. A alternativa A (12%, 13%, 75%) corresponde exatamente ao resultado, e por isso concordo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. B usa as massas atômicas do S e do C como se fossem a massa de um mol de cada reagente, ignorando os coeficientes e o salitre. C inverte a relação entre os coeficientes e as massas, tratando 1:3:2 como proporção em massa. D troca os valores de enxofre e carvão e subestima o salitre, não respeitando o coeficiente 3 do carbono.
💡 Dica: Calcule as massas molares e use a estequiometria para determinar a proporção em massa.
Alternativa por alternativa
CORRETA. A alternativa apresenta a proporção correta em massa dos reagentes, calculada a partir dos coeficientes estequiométricos e das massas molares dos elementos na reação.
O aluno usou as massas atômicas do enxofre (32) e do carbono (12) como se fossem a massa de cada reagente, sem multiplicar o carbono pelo coeficiente 3 e sem calcular a massa real do salitre.
O aluno tratou os coeficientes estequiométricos (1 : 3 : 2) diretamente como proporção em massa, ignorando as massas molares dos reagentes.
O aluno errou o cálculo das massas dos reagentes e a associação dos valores ao enxofre e ao carvão, chegando a porcentagens que não correspondem à massa real da mistura estequiométrica (o carvão deveria ser cerca de 13%, não 11%).
Raio-X da questão
estequiometria e proporção em massa
avaliacao
massa molar dos elementos · reação química balanceada
revisar cálculo de massas molares e proporções estequiométricas
Erro comum é confundir coeficientes estequiométricos com massas ou esquecer de multiplicar pela massa molar.
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