O gás acetileno (C2H2) pode ser produzido pela reação do carbeto de cálcio (CaC2) com água em geradores…
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
O gás acetileno (C2H2) pode ser produzido pela reação do carbeto de cálcio (CaC2) com água em geradores especiais, obtendo-se também o hidróxido de cálcio como sub-produto, conforme a equação abaixo não balanceada. CaC2(g) + H2O(l) ? Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) O volume de gás acetileno obtido, nas CNTP, a partir da reação de 400 g de carbeto de cálcio com 80% de pureza e rendimento total, é igual a Dado: massa molar em (g/mol) H = 1, C = 12, O = 16 e Ca = 40. (Mackenzie 2009)
- A) 112,0 L.
- B) 140,0 L.
- C) 137,0 L.
- D) 44,8 L.
- E) 22,4 L.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Balanceando a reação: CaC2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + C2H2. A proporção entre CaC2 e C2H2 é de 1:1.
- A massa molar do CaC2 é 40 + 2 × 12 = 64 g/mol. Considerando a pureza de 80%, a massa de CaC2 puro é 400 × 0,80 = 320 g, equivalente a 5 mol.
- Com rendimento total, formam-se 5 mol de C2H2. Nas CNTP, isso corresponde a 5 × 22,4 = 112,0 L, alternativa A.
- A alternativa B, indicada no gabarito oficial, resulta de usar os 400 g como se fossem CaC2 puro: 400/64 × 22,4 = 140,0 L. Portanto, B não é compatível com os dados do enunciado tal como apresentados; a pureza informada conduz a A. C, D e E também não correspondem ao cálculo estequiométrico.
💡 Dica: Calcule a massa de CaC2 puro, converta para mols e use a estequiometria para encontrar o volume de C2H2 nas CNTP.
Alternativa por alternativa
O cálculo de A considera corretamente que apenas 80% dos 400 g correspondem a CaC2 e, por isso, obtém 112,0 L. Com os dados apresentados, esse raciocínio está correto, embora a alternativa não coincida com o gabarito oficial.
É a resposta que o enunciado sustenta.
Pode resultar de um erro ao converter a massa de CaC2 em quantidade de matéria ou ao aplicar a proporção estequiométrica de 1:1 entre CaC2 e C2H2; o cálculo com a pureza indicada não produz 137,0 L.
Pode decorrer de considerar apenas 2 mol de acetileno, sem relacionar corretamente a massa de carbeto puro à sua massa molar e à proporção da reação.
Pode decorrer de tratar a amostra como se formasse somente 1 mol de acetileno, confundindo o volume molar de 22,4 L com o volume total produzido.
Raio-X da questão
estequiometria reação química volume gás
avaliacao
massa molar e mol · reação química balanceada
revisar cálculo molar, pureza, rendimento e volume molar nas CNTP
não considerar a pureza do reagente ou esquecer de usar o volume molar nas CNTP ao calcular o volume do gás.
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