A reação entre o ferro e a solução de ácido clorídrico pode ser equacionada, sem o acerto dos coeficientes…
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 reação entre o ferro e a solução de ácido clorídrico pode ser equacionada, sem o acerto dos coeficientes estequiométricos, por Fe(s) + HCl(aq) ? FeCl2(aq) + H2(g). Em uma análise no laboratório, após essa reação, foram obtidos 0,002 mol de FeCl2. Considerando-se que o rendimento do processo seja de 80%, pode-se afirmar que reagiram Dados: massas molares (g·mol?¹) H = 1, Cl = 35,5 e Fe = 56 pode-se afirmar que reagiram (Mackenzie 2016)
- A) 5,600·10⁻² g de ferro.
- B) 1,460·10⁻¹ g de ácido clorídrico.
- C) 1,680·10⁻¹ g de ferro.
- D) 1,825·10⁻¹ g de ácido clorídrico.
- E) 1,960·10⁻¹ g de ferro.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Balancear a equação: Fe(s) + 2 HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g). A proporção é 1 mol de Fe para 2 mol de HCl, formando 1 mol de FeCl2.
- Corrigir o rendimento. Como o rendimento é 80%, a quantidade obtida (0,002 mol) corresponde a 80% da quantidade teórica. Logo, n teórico de FeCl2 = 0,002 / 0,8 = 0,0025 mol.
- Calcular o ácido clorídrico que reagiu. Pela proporção 2:1, n(HCl) = 2 × 0,0025 = 0,005 mol. Massa molar do HCl = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol. Massa = 0,005 × 36,5 = 0,1825 g, ou seja, 1,825·10^-1 g. Logo, a alternativa D é a correta.
- Conferir o ferro para comparação. n(Fe) = 0,0025 mol, e massa = 0,0025 × 56 = 0,14 g (1,400·10^-1 g), valor que não aparece nas alternativas, o que reforça que a pergunta é sobre o ácido clorídrico.
- Por que as demais estão erradas:
- A) 5,6·10^-2 g de Fe equivale a 0,001 mol, resultado de dividir 0,002 por 2 sem considerar o rendimento e a proporção correta.
- B) 1,46·10^-1 g de HCl equivale a 0,004 mol, obtido de 2 × 0,002 sem corrigir o rendimento de 80%.
- C) 1,68·10^-1 g de Fe equivale a 0,003 mol, resultado de um erro na aplicação do rendimento sobre a quantidade de FeCl2.
- E) 1,96·10^-1 g de Fe equivale a 0,0035 mol, também resultante de um erro no cálculo da correção de rendimento.
💡 Dica: Calcule a quantidade teórica e ajuste pelo rendimento para encontrar o mol reagido.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou o ferro dividindo 0,002 mol por 2, ignorando tanto a correção do rendimento quanto a proporção estequiométrica 1:1 entre Fe e FeCl2.
O aluno calculou corretamente o HCl pela proporção 2:1 com 0,002 mol, mas esqueceu de aplicar o rendimento de 80%, chegando a 0,004 mol.
O aluno aplicou o rendimento de forma incorreta, obtendo 0,003 mol de Fe em vez de 0,0025 mol, e depois multiplicou pela massa molar do ferro.
CORRETA. Considerando o rendimento de 80%, a quantidade teórica de FeCl2 seria 0,002 mol / 0,8 = 0,0025 mol. Pela equação balanceada, 1 mol de Fe reage com 2 mol de HCl para formar 1 mol de FeCl2. Assim, 0,0025 mol de FeCl2 exige 0,005 mol de HCl. Multiplicando pela massa molar do HCl (36,5 g/mol), temos 0,005 × 36,5 = 0,1825 g = 1,825·10⁻¹ g.
O aluno errou na correção do rendimento, obtendo 0,0035 mol de Fe, e concluiu a massa de ferro sem perceber que a pergunta pede o HCl.
Raio-X da questão
reação química e rendimento
avaliacao
reação química básica · cálculo estequiométrico
estudo de rendimento e cálculo estequiométrico
Não considerar o rendimento da reação ao calcular a quantidade reagida, levando a resultados incorretos.
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pensamento_critico
cientifico
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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