Em uma unidade industrial, o dióxido de enxofre pode ser convertido em trióxido de enxofre pela reação…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma unidade industrial, o dióxido de enxofre pode ser convertido em trióxido de enxofre pela reação balanceada 2 SO2(g) + O2(g) -> 2 SO3(g). Em um ensaio, são colocados 5,0 mol de SO2 e 2,0 mol de O2. Antes de iniciar a reação, a equipe aumenta a quantidade de O2 para 3,0 mol, mantendo constante a quantidade de SO2. Considere que a reação ocorre até o consumo completo do reagente limitante e que não há perdas. Após essa mudança, qual previsão descreve corretamente a quantidade máxima de SO3 formada, o reagente limitante e a quantidade de O2 que sobra?
- A) Formam-se 2,5 mol de SO3; o SO2 é limitante e sobram 1,75 mol de O2.
- B) Formam-se 5,0 mol de SO3; o SO2 é limitante e sobram 0,5 mol de O2.
- C) Formam-se 4,0 mol de SO3; o SO2 é limitante e sobram 1,0 mol de O2.
- D) Formam-se 3,0 mol de SO3; o O2 é limitante e sobram 1,5 mol de O2.
- E) Formam-se 6,0 mol de SO3; o O2 é limitante e sobram 2,0 mol de O2.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Escreva a equação balanceada: 2 SO2 + O2 -> 2 SO3. A proporção estequiométrica é 2 mol de SO2 para 1 mol de O2, formando 2 mol de SO3. Passo 2: Verifique quanto O2 seria necessário para consumir os 5,0 mol de SO2: 5,0 / 2 = 2,5 mol de O2. Passo 3: Compare com o O2 disponível após a mudança, que é 3,0 mol. Como 3,0 é maior que 2,5, o O2 está em excesso e o SO2 é o reagente limitante. Passo 4: Calcule o SO3 formado a partir do SO2 limitante: 5,0 mol de SO2 produzem 5,0 mol de SO3, pois a proporção SO2:SO3 é 1:1. Passo 5: Calcule o O2 que sobra: 3,0 - 2,5 = 0,5 mol. Passo 6: Conclusão: formam-se 5,0 mol de SO3, o SO2 é limitante e sobram 0,5 mol de O2, o que corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A usa 2,5 mol (quantidade de O2 consumida) como SO3 e erra a sobra; C corresponde ao cenário original com 2,0 mol de O2, não à situação modificada; D trata o O2 como limitante sem considerar a proporção de 2:1; E supõe 6,0 mol de SO3, que exigiria 6,0 mol de SO2, quantidade que não existe no ensaio.
💡 Dica: Compare as quantidades disponíveis com a razão molar 2:1 entre SO₂ e O₂.
Alternativa por alternativa
O aluno confundiu a quantidade de O2 necessária (2,5 mol) com a quantidade de SO3 formada e calculou a sobra de O2 com valores incorretos.
A proporção é de 2 mol de SO2 para 1 mol de O2. Para consumir 5,0 mol de SO2, são necessários 2,5 mol de O2; como há 3,0 mol, o SO2 limita a reação, produzindo 5,0 mol de SO3 e deixando 0,5 mol de O2.
O aluno resolveu o ensaio original, com 2,0 mol de O2, em que o O2 é limitante e formam-se 4,0 mol de SO3, ignorando a mudança para 3,0 mol de O2.
O aluno comparou as quantidades em mol sem usar a proporção 2:1 da equação, concluindo que o O2 é limitante por ser o menor número em mol nos dados.
Por que engana: Usar todo o O₂ disponível sem verificar se o SO₂ é limitante.
O aluno supôs que o O2 é limitante e calculou 6,0 mol de SO3 sem verificar que o ensaio contém apenas 5,0 mol de SO2, insuficiente para produzir essa quantidade.
Raio-X da questão
Estequiometria e reagente limitante.
Calcular produto máx
Leitura de coeficientes em equações químicas balanceadas. · Proporção molar e subtração de quantidades.
Cálculo do reagente em excesso após a reação.
Usar todo o O₂ disponível sem verificar se o SO₂ é limitante.
Processos industriais e transformação de matérias-primas.
Situação industrial
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🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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