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Leia o texto para responder às questões de 15 a 18. No extremo sul do Chile, foi inaugurada, em 2022, a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT102

Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Leia o texto para responder às questões de 15 a 18. No extremo sul do Chile, foi inaugurada, em 2022, a primeira planta industrial do mundo para produção de combustíveis ecológicos. O processo utiliza dois recursos: o vento e a água, que são abundantes na região. O vento é responsável pela geração de energia elétrica limpa fornecida à usina. Essa energia é utilizada a fim de realizar a eletrólise da água para obtenção de hidrogênio, substância usada na produção do combustível sintético (denominado e-fuel). Uma estação aspira o ar atmosférico e separa o dióxido de carbono dos demais componentes do ar. Por meio de pressurizadores, condensadores e filtros, o CO2 é armazenado no estado líquido. Feito isso, o próximo passo é reagir o CO2 com o hidrogênio, gerando o metanol sintético que, refinado, resulta na gasolina sintética, conforme o esquema. PRODUÇÃO DE GASOLINA SINTÉTICA água ? H2 ; ar ? CO2 (líquido) [processo (I)] (II) x CO2 + y H2 ? 1 CH3OH + 1 H2O Metanol Sintético (CH3OH) ? Gasolina Sintética ? Combustão incompleta (CO) / Combustão completa (CO2) Reaproveitamento na produção de metanol. Fonte dos dados: <http://tinyurl.com/2p853jje> Acesso em: 23.01.2024. O combustível sintético emite, em sua queima, apenas 10 % da quantidade de CO2 emitida na combustão de combustíveis fósseis. Esta equação química balanceada representa a queima da gasolina (C8H18) de origem fóssil. C8H18(g) + 25/2 O2(g) ? 8 CO2(g) + 9 H2O(g) Considere que um motor realizou a queima de 114 g de C8H18 (M = 114 g/mol) de origem fóssil. Caso esse mesmo motor utilizasse gasolina sintética, a massa de CO2 (M = 44 g/mol) emitida, em gramas, seria de, aproximadamente, (FATEC 2024)

  1. A) 523.
  2. B) 352.
  3. C) 207.
  4. D) 35.
  5. E) 22.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Calcular a quantidade de matéria de C8H18 queimada: n = m / M = 114 g / 114 g/mol = 1 mol.
  2. Pela equação C8H18 + 25/2 O2 -> 8 CO2 + 9 H2O, 1 mol de C8H18 produz 8 mol de CO2.
  3. Converter para massa de CO2 fóssil: 8 mol x 44 g/mol = 352 g de CO2.
  4. O combustível sintético emite apenas 10% dessa quantidade: 0,10 x 352 g = 35,2 g, aproximadamente 35 g. Portanto, a alternativa D é a correta.
  5. Por que as outras estão erradas: A (523) e C (207) não correspondem a nenhuma etapa válida do cálculo; B (352) é a emissão fóssil, sem a redução de 10%; E (22) resulta de uma redução exagerada ou erro de cálculo.

💡 Dica: Converta a massa de octano em mol, use a proporção 1:8 com CO2 e aplique 10% ao final.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Erro de cálculo ou de proporção estequiométrica, possivelmente multiplicando por fatores inadequados.

B Erradaerro: Atenção

O aluno calcula corretamente os 352 g de CO2 da queima fóssil, mas esquece de aplicar a redução de 10% pedida para a gasolina sintética.

C Erradaerro: Procedimental

Erro na conversão de mols para gramas ou no uso da massa molar do CO2.

D Correta

CORRETA. 114 g de C8H18 equivalem a 1 mol, que gera 8 mol de CO2 (352 g). Com 10% dessa emissão, tem-se 35,2 g, aproximadamente 35 g.

E Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Aplica redução maior que 10% ou divide incorretamente, obtendo valor muito baixo.

Por que engana: Usar a relação 1:1 entre C8H18 e CO2 ou esquecer a fração de 10%.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado depende_texto
Cobertura da habilidade dupla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

Estequiometria massa-mol

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Massa molar · Balanceamento de equações químicas

📚 Reveja

Relação molar entre reagente e produto em equação balanceada

⚠️ Erro mais comum

Usar a relação 1:1 entre C8H18 e CO2 ou esquecer a fração de 10%.

🌎 Tema transversal

educacao_ambiental

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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