Em um ensaio de produção de cloreto de sódio, mantiveram-se 4,60 g de sódio e variou-se a quantidade de cloro…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um ensaio de produção de cloreto de sódio, mantiveram-se 4,60 g de sódio e variou-se a quantidade de cloro gasoso. A reação é 2 Na + Cl2 -> 2 NaCl. O gráfico descrito tem a quantidade de Cl2, em mol, no eixo horizontal e a massa de NaCl, em g, no vertical. Os pontos registrados são (0; 0), (0,050; 5,85), (0,100; 11,7) e (0,150; 11,7), unidos por segmentos de reta. Em um novo ensaio, adicionam-se 0,120 mol de Cl2 à mesma quantidade de sódio. Com base no trecho crescente e no patamar do gráfico, qual é o reagente limitante no novo ensaio e qual quantidade de Cl2 permanece sem reagir?
- A) O sódio é limitante; sobram 0,120 mol de Cl2.
- B) O cloro é limitante; não sobra Cl2.
- C) O sódio é limitante; sobram 0,100 mol de Cl2.
- D) O sódio é limitante; sobram 0,020 mol de Cl2.
- E) O sódio é limitante; sobram 0,070 mol de Cl2.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de sódio. Massa molar do Na = 23 g/mol, então 4,60 g / 23 g/mol = 0,200 mol de Na. Passo 2: Pela equação 2 Na + Cl2 -> 2 NaCl, 2 mol de Na reagem com 1 mol de Cl2, ou seja, 0,200 mol de Na exige 0,100 mol de Cl2. Passo 3: No novo ensaio há 0,120 mol de Cl2, que é mais do que os 0,100 mol necessários. Logo, o sódio é o reagente limitante e o cloro está em excesso. Passo 4: O consumo de Cl2 é de 0,100 mol, então sobram 0,120 - 0,100 = 0,020 mol de Cl2 sem reagir. Passo 5: Conferência com o gráfico: o ponto (0,050; 5,85) mostra que 0,050 mol de Cl2 gera 5,85 g de NaCl (0,100 mol de NaCl), o que é consistente com a proporção. O patamar começa em 0,100 mol de Cl2, com 11,7 g de NaCl (0,200 mol), exatamente o limite quando todo o sódio é consumido. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A ignora o consumo de Cl2 na reação; B inverte o limitante, pois o cloro não é o reagente que se esgota; C usa o valor do patamar como se fosse a sobra; E calcula a sobra com um valor que não corresponde à estequiometria. O gabarito oficial D está correto.
💡 Dica: Use o patamar para inferir que 0,100 mol de Cl2 reage com os 4,60 g de Na; subtraia do valor adicionado.
Alternativa por alternativa
O aluno considera que todo o Cl2 adicionado permanece sem reagir, sem descontar o que é consumido na reação com o sódio.
O aluno supõe que o cloro é limitante por ser o reagente em maior quantidade em mol, sem comparar com a proporção estequiométrica de 2 Na : 1 Cl2.
Por que engana: Supor que todo o Cl2 adicionado reage, sem reconhecer o limite imposto pelo sódio.
O aluno lê o valor do patamar do gráfico (0,100 mol de Cl2, quantidade consumida) como se fosse a quantidade que sobra, em vez de subtrair do total adicionado.
O patamar indica que, a partir de 0,100 mol de Cl2, a massa de produto não aumenta: o sódio disponível já foi consumido. Assim, dos 0,120 mol adicionados, 0,100 mol reagem e 0,020 mol permanecem em excesso.
O aluno calcula a sobra subtraindo 0,050 mol de 0,120 mol, usando o primeiro ponto do gráfico como se fosse a quantidade consumida, quando o consumo correto é 0,100 mol.
Raio-X da questão
Reagente limitante e reagente em excesso.
Identificar reagente
Balanceamento e proporção molar em equações químicas. · Conversão entre massa e quantidade de matéria.
Estequiometria e interpretação de gráfico de rendimento em função do reagente.
Supor que todo o Cl2 adicionado reage, sem reconhecer o limite imposto pelo sódio.
Ensaio de produção d
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