Em uma análise de laboratório, uma amostra de ferro com 100% de pureza foi tratada com 10 mL de solução 1,0…
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
Em uma análise de laboratório, uma amostra de ferro com 100% de pureza foi tratada com 10 mL de solução 1,0 mol.L?¹ de HCl até completa dissolução. A reação ocorrida nesse processo é representada pela equação NÃO BALANCEADA abaixo: Fe(s) + HCl(aq) ? FeCl2(aq) + H2(g) Assim, pode-se afirmar que as massas de ferro na amostra e de hidrogênio liberada por essa reação são, respectivamente, Dados: massas molares (g.mol?¹): H = 1, Cl = 35,5 e Fe = 56 (Mackenzie 2015)
- A) 0,28 g e 0,01 g.
- B) 0,56 g e 0,04 g.
- C) 0,28 g e 0,02 g.
- D) 0,84 g e 0,01 g.
- E) 0,84 g e 0,04 g.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de HCl usada. Volume de 10 mL = 0,010 L e concentração de 1,0 mol/L, então n(HCl) = 1,0 x 0,010 = 0,010 mol.
- Balanceie a equação. Fe(s) + 2 HCl(aq) -> FeCl2(aq) + H2(g). A proporção é 1 mol de Fe para 2 mol de HCl, e 1 mol de Fe produz 1 mol de H2.
- Calcule a quantidade de ferro que reage. Como o HCl é consumido totalmente ('até completa dissolução'), n(Fe) = 0,010 / 2 = 0,005 mol. Massa de Fe = 0,005 x 56 = 0,28 g.
- Calcule o hidrogênio liberado. Pela proporção 2 HCl : 1 H2, n(H2) = 0,010 / 2 = 0,005 mol. Massa de H2 = 0,005 x 2 = 0,01 g.
- Conclusão. As massas são 0,28 g de Fe e 0,01 g de H2, o que corresponde à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. B) Usa a proporção 1:1 entre Fe e HCl e dobra a massa de H2. C) Acerta a massa de Fe, mas calcula o H2 sem considerar que 2 HCl produzem 1 H2. D) Acerta o H2, mas aplica uma razão incorreta ao ferro (0,015 mol em vez de 0,005 mol). E) Erra as duas massas ao mesmo tempo, combinando os erros de estequiometria do ferro e do hidrogênio.
💡 Dica: Balanceie a equação e use a estequiometria para calcular as massas.
Alternativa por alternativa
CORRETA. Após balancear a equação (Fe + 2 HCl → FeCl₂ + H₂), 10 mL de solução 1,0 mol/L de HCl fornecem 0,01 mol de HCl. Pela proporção, isso corresponde a 0,005 mol de Fe (0,005 × 56 = 0,28 g) e 0,005 mol de H₂ (0,005 × 2 = 0,01 g).
O aluno considerou a proporção 1:1 entre Fe e HCl, obtendo 0,010 mol de Fe (0,56 g), e calculou o H2 com 0,02 mol, sem balancear a equação.
O aluno acertou a massa de ferro, mas tratou cada mol de HCl como gerando um mol de H2, esquecendo que são necessários 2 mol de HCl para produzir 1 mol de H2.
O aluno acertou o hidrogênio, mas calculou o ferro com uma razão incorreta entre Fe e HCl (0,015 mol de Fe), chegando a 0,84 g.
O aluno errou as duas massas: usou a razão 1:1 ou outra proporção errada para o ferro (0,84 g) e dobrou a quantidade de H2 (0,04 g), sem balancear a equação.
Raio-X da questão
estequiometria e reações químicas
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balanceamento de equações químicas · cálculo estequiométrico básico
estude balanceamento de equações e cálculo estequiométrico
não balancear a equação corretamente ou esquecer de usar a molaridade para calcular os mols de reagente.
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