QuímicaUFPRBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

O ânion perxenato (XeO6^4-) é um oxidante muito forte, capaz de oxidar Mn(II) a Mn(VII), conforme a equação…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

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

O ânion perxenato (XeO6^4-) é um oxidante muito forte, capaz de oxidar Mn(II) a Mn(VII), conforme a equação química abaixo: 5 Na4XeO6(aq) + 8 MnSO4(aq) + 2 H2O(l) ? 5 Xe(g) + 8 NaMnO4(aq) + 6 Na2SO4(aq) + 2 H2SO4(aq) Além disso, o XeO6^4- é um oxidante limpo, pois não introduz produtos de redução no meio da reação, uma vez que o xenônio formado está na forma de gás. Um experimento foi realizado na temperatura de 300 K e 100 kPa, em que 16 mol de MnSO4 foram totalmente oxidados por Na4XeO6 e todo o gás produzido foi coletado. Nessas condições, o volume de um mol de um gás ideal é igual a 24,9 L. O volume (em L) de gás coletado nesse experimento foi igual a: (UFPR 2020)

A) 49,8.
B) 125.
C) 199.
D) 249.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identificar o gás produzido. Na equação balanceada, o único produto gasoso é o xenônio, Xe(g). O Na4XeO6, o MnSO4, o NaMnO4, o Na2SO4, o H2SO4 e a água aparecem como aquosos ou líquido, portanto não geram gás. O volume coletado será o volume do Xe formado.
Relacionar a quantidade de MnSO4 com a de Xe pela estequiometria. A proporção da equação é 5 mol de Xe para 8 mol de MnSO4, ou seja, 5 Xe : 8 MnSO4.
Calcular a quantidade de Xe formada. Para 16 mol de MnSO4, temos 16 x 5/8 = 10 mol de Xe.
Converter a quantidade de gás em volume. Nas condições do experimento (300 K e 100 kPa), 1 mol de gás ideal ocupa 24,9 L. Logo, 10 mol de Xe ocupam 10 x 24,9 = 249 L.
Conclusão. O volume coletado é 249 L, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. As outras alternativas estão erradas: A (49,8 L) corresponderia a apenas 2 mol de gás, B (125 L) a 5 mol e C (199 L) a 8 mol, valores que não resultam da proporção correta de 5 Xe para 8 MnSO4 aplicada a 16 mol de MnSO4.

💡 Dica: Use a estequiometria da reação para calcular mols de Xe e depois o volume do gás.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou corretamente 16/8 = 2 mol, mas esqueceu de multiplicar pelo coeficiente 5 do Xe na equação, tratando a proporção como se fosse 1:1.

B Erradaerro: Procedimental

O aluno aplicou a proporção 5 Xe para 8 MnSO4 diretamente às 8 mols de referência, obtendo 5 mol de Xe, sem ajustar para as 16 mol de MnSO4 do experimento.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno confundiu o coeficiente de outra espécie (o 8 do NaMnO4 ou do MnSO4) com a quantidade de Xe formada, obtendo 8 mol de gás em vez de 10 mol.

D Correta

CORRETA. Calcula corretamente o número de mols de Xe formado (10,24 mol) e multiplica pelo volume molar (24,9 L/mol), resultando em aproximadamente 249 L.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

estequiometria e gases ideais

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

reação química e estequiometria · gases ideais e volume molar

📚 Reveja

revisar cálculo estequiométrico e volume molar de gases ideais

⚠️ Erro mais comum

Erro comum é não relacionar corretamente a proporção molar entre MnSO4 e Xe ou esquecer de usar o volume molar do gás.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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