— Se a massa do sólido aumentou, de onde veio essa matéria? — perguntou uma estudante ao acompanhar um boletim…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comparar quantidades de reagentes e produtos envolvidos em transformações químicas, estabelecendo a proporção entre as suas massas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
— Se a massa do sólido aumentou, de onde veio essa matéria? — perguntou uma estudante ao acompanhar um boletim fictício de uma oficina de pigmentos. No teste controlado, 28 g de pó de ferro foram aquecidos em corrente de ar até reagirem completamente. Ao final, foram recolhidos 40 g de óxido de ferro. A inspeção indicou que não havia ferro sem reagir e que todo o sólido produzido havia sido recolhido. A diferença de massa foi atribuída ao oxigênio do ar incorporado ao ferro. Mantidas as mesmas condições, a oficina pretende planejar uma nova produção com 70 g de pó de ferro. Elabore, com base nos dados do teste, o registro de massas adequado para a nova produção planejada.
- A) Registrar 70 g de ferro, 30 g de oxigênio e 70 g de óxido.
- B) Registrar 70 g de ferro, 40 g de oxigênio e 110 g de óxido.
- C) Registrar 70 g de ferro, 20 g de oxigênio e 90 g de óxido.
- D) Registrar 70 g de ferro, 30 g de oxigênio e 100 g de óxido.
- E) Registrar 70 g de ferro, 12 g de oxigênio e 82 g de óxido.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a massa de oxigênio no teste. O sólido final pesou 40 g e o ferro inicial pesou 28 g. Como todo o ferro reagiu e todo o sólido foi recolhido, a massa de oxigênio incorporada é 40 - 28 = 12 g.
- Determine a proporção da reação. No teste, Fe : O : óxido = 28 : 12 : 40, que simplificando por 4 fica 7 : 3 : 10. Isso significa que, para cada 7 partes de ferro, reagem 3 partes de oxigênio e se formam 10 partes de óxido.
- Aplique a proporção à nova produção de 70 g de ferro. O fator de escala é 70 / 28 = 2,5. Logo, o oxigênio será 12 x 2,5 = 30 g e o óxido será 40 x 2,5 = 100 g. Conferindo: 70 + 30 = 100, o que respeita a conservação da massa.
- Compare com o gabarito. A alternativa D (70 g de ferro, 30 g de oxigênio e 100 g de óxido) está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as demais estão erradas. A registra 70 g de óxido, o que ignora os 30 g de oxigênio incorporados e viola a conservação da massa. B usa 40 g de oxigênio, confundindo a massa do óxido do teste com a do oxigênio. C usa 20 g de oxigênio, uma proporção que não corresponde à razão 3 : 7 da reação. E usa 12 g de oxigênio, valor do teste copiado sem aplicar a escala de 70 g.
💡 Dica: Use regra de três para calcular a massa do óxido de ferro na nova produção.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que o óxido tem a mesma massa do ferro que reagiu e ignora o oxigênio incorporado do ar, o que contraria o enunciado que atribui a diferença de massa ao oxigênio.
O aluno confunde a massa do óxido obtida no teste (40 g) com a massa de oxigênio e, depois, soma 70 g + 40 g para obter o óxido. Não calcula a massa de oxigênio por diferença nem a escala.
O aluno aplica a escala de forma incorreta, obtendo 20 g de oxigênio por uma proporção que não respeita a razão 3 : 7 entre oxigênio e ferro, e soma esse valor errado para chegar a 90 g de óxido.
No teste, 28 g de ferro incorporaram 12 g de oxigênio e formaram 40 g de óxido. Multiplicando as massas por 2,5, obtêm-se 70 g, 30 g e 100 g.
O aluno copia a massa de oxigênio do teste (12 g) sem multiplicá-la pelo fator 2,5 e soma 70 + 12 para obter 82 g, esquecendo que a proporção deve ser mantida para a nova massa de ferro.
Raio-X da questão
conservação de massa, reação química
diagnostico
lei da conservação da massa · proporcionalidade simples
Estude a lei da conservação da massa e proporção em reações químicas.
O aluno pode esquecer de considerar a incorporação do oxigênio e calcular apenas a massa do ferro.
pensamento_critico
cientifico
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