— A balança mostrou menos massa; então a matéria desapareceu? — perguntou um estudante ao observar a produção…

Questão

— A balança mostrou menos massa; então a matéria desapareceu? — perguntou um estudante ao observar a produção de gás em um comprimido efervescente. Durante a atividade, foram usados bicarbonato de sódio e ácido cítrico, que reagem conforme a equação: 3 NaHCO3 + C6H8O7 -> Na3C6H5O7 + 3 CO2 + 3 H2O. Em um béquer aberto, a massa do conjunto béquer e reagentes passou de 164,8 g para 163,5 g após cessar a efervescência. Em outro ensaio, com as mesmas quantidades de reagentes em um frasco vedado, a massa do conjunto permaneceu em 164,8 g. As medições foram feitas na mesma balança. Avalie a interpretação que explica adequadamente os resultados dos dois ensaios e a conservação da massa no processo.

1. A) A diferença de massas comprova que parte dos átomos dos reagentes deixou de existir durante a reação.
2. B) A diferença de massas resulta da conversão de parte da massa dos reagentes em energia durante a efervescência.
3. C) A diferença de massas indica que o gás carbônico formado não possui massa e, por isso, não é registrado.
4. D) A diferença de massas demonstra que a reação ocorre somente no béquer aberto, pois o frasco impede a transformação.
5. E) A diferença de massas decorre da saída de produtos gasosos do sistema aberto, sem violar a conservação da massa.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Calcule a variação de massa no béquer aberto: 164,8 g - 163,5 g = 1,3 g de massa que saiu do conjunto. No frasco vedado, a massa permaneceu em 164,8 g, ou seja, não houve perda.
2. Analise a reação dada: 3 NaHCO3 + C6H8O7 -> Na3C6H5O7 + 3 CO2 + 3 H2O. Parte dos produtos é gasosa (CO2), e o gás carbônico é formado e liberado durante a efervescência.
3. No béquer aberto, o CO2 escapa para o ambiente e não é pesado junto com o conjunto. Essa massa que sai do sistema explica a diminuição de 1,3 g. A reação ocorreu, mas o sistema não estava fechado.
4. No frasco vedado, o gás fica retido dentro do sistema. Assim, a massa total se mantém em 164,8 g, o que é coerente com a lei da conservação da massa de Lavoisier: em uma transformação química, a massa total do sistema fechado se conserva.
5. Por que as outras alternativas estão erradas: A) os átomos não deixam de existir; eles apenas se reorganizam em novas substâncias. B) a energia liberada não é a causa da perda de massa medida na balança, e a explicação correta é a saída do gás. C) o gás carbônico tem massa (massa molar de cerca de 44 g/mol), por isso é a massa dele que sai do béquer. D) o frasco vedado não impede a reação, apenas retém os produtos gasosos, e a reação ocorre nos dois ensaios.
6. Conclusão: a alternativa E é a única que explica os dois resultados e mantém a conservação da massa.

💡 Dica: Analise a conservação da massa em sistemas abertos e fechados durante reações químicas.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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