Em um ensaio de recuperação de ferro, uma equipe representa a reação entre óxido de ferro(III) e alumínio pela…
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 um ensaio de recuperação de ferro, uma equipe representa a reação entre óxido de ferro(III) e alumínio pela equação balanceada: Fe2O3 + 2 Al -> Al2O3 + 2 Fe. No ensaio, são usados 1 mol de Fe2O3 e apenas 1 mol de Al. Como a equação indica que são necessários 2 mol de Al para cada 1 mol de Fe2O3, o alumínio é consumido antes que todo o óxido de ferro reaja. Qual consequência decorre da quantidade de alumínio usada no ensaio?
- A) O alumínio limita a reação e permite a formação de 0,5 mol de ferro.
- B) O alumínio limita a reação e não permite a formação de ferro.
- C) O alumínio limita a reação e permite a formação de 1 mol de ferro.
- D) O óxido de ferro(III) limita a reação e permite a formação de 2 mol de ferro.
- E) O alumínio limita a reação e permite a formação de 1,5 mol de ferro.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a proporção estequiométrica da equação Fe2O3 + 2 Al -> Al2O3 + 2 Fe. São necessários 2 mol de Al para cada 1 mol de Fe2O3, e a equação produz 2 mol de Fe para cada 1 mol de Fe2O3.
- Compare as quantidades disponíveis com as necessárias. Há 1 mol de Fe2O3, que exigiria 2 mol de Al, mas há apenas 1 mol de Al. Logo, o alumínio é o reagente limitante, pois se esgota primeiro.
- Calcule a quantidade de ferro formada a partir do reagente limitante. Pela proporção 2 Al : 2 Fe, ou seja, 1 : 1, 1 mol de Al produz 1 mol de Fe.
- Conclua. O alumínio limita a reação e permite a formação de 1 mol de ferro, o que corresponde à alternativa C. O gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas. A traz 0,5 mol porque divide o alumínio por 2 sem considerar a proporção 2 Al : 2 Fe. B afirma que não há formação de ferro, mas o alumínio reage parcialmente, então há produção. D inverte o reagente limitante, pois o óxido está em excesso. E dá 1,5 mol, valor que não corresponde a nenhuma relação estequiométrica com 1 mol de Al.
💡 Dica: Use a proporção 2 mol de Al para 2 mol de Fe: 1 mol de Al forma 1 mol de Fe.
Alternativa por alternativa
O aluno aplica a proporção 2 Al : 1 Fe e divide a quantidade de alumínio por 2, esquecendo que a equação também produz 2 mol de Fe.
O aluno acredita que, se um reagente é limitante, a reação não ocorre ou não forma produto, em vez de entender que ela ocorre até o esgotamento do reagente limitante.
A proporção da equação é de 2 mol de Al para formar 2 mol de Fe. Assim, 1 mol de Al forma 1 mol de Fe e é consumido antes que todo o Fe2O3 reaja.
O aluno identifica o óxido de ferro(III) como limitante, provavelmente por ser a substância com maior quantidade em mol, sem comparar a proporção necessária com a disponível.
Por que engana: Achar que 1 mol de alumínio produz 0,5 mol de ferro por comparar apenas os coeficientes de Al e Fe sem considerar a equação balanceada corretamente.
O aluno faz um cálculo intermediário incorreto, como uma média ou meia proporção, misturando as quantidades de Fe2O3 e Al em vez de usar apenas o reagente limitante.
Raio-X da questão
Reagente limitante e proporção estequiométrica.
Relacionar proporçõe
Leitura de equações químicas balanceadas. · Razões e proporções molares.
Cálculo de quantidade de produto a partir do reagente limitante.
Achar que 1 mol de alumínio produz 0,5 mol de ferro por comparar apenas os coeficientes de Al e Fe sem considerar a equação balanceada corretamente.
Ciência e processos de recuperação de materiais.
Ensaio de recuperaçã
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