Em uma estação remota de monitoramento de queimadas, um radar meteorológico é alimentado por uma célula a…
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 uma estação remota de monitoramento de queimadas, um radar meteorológico é alimentado por uma célula a combustível de hidrogênio. O relatório descreve a curva de massa de hidrogênio consumida em função do tempo de funcionamento: ela passa por 0 g em 0 h, 4 g em 2 h e 8 g em 4 h. Na célula, o hidrogênio reage completamente com o oxigênio, formando água, segundo a equação 2 H2 + O2 -> 2 H2O. Considerando a curva descrita e a reação química apresentada, qual massa de água é formada durante as primeiras quatro horas de funcionamento do radar?
- A) 108 g
- B) 54 g
- C) 72 g
- D) 144 g
- E) 48 g
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Pela curva descrita, em 4 h são consumidos 8 g de H2.
- Na reação 2 H2 + O2 -> 2 H2O, a proporção entre H2 e H2O é de 1:1 em quantidade de matéria. As massas molares são 2 g/mol para H2 e 18 g/mol para H2O; portanto, 2 g de H2 formam 18 g de água.
- Assim, 8 g de H2 formam (8/2) × 18 = 72 g de água. A alternativa C está correta.
- A, B, D e E não correspondem à conversão estequiométrica correta dos 8 g consumidos: elas resultam de proporções ou cálculos incorretos.
💡 Dica: Use a curva para obter 8 g de H2 em 4 h e aplique a proporção molar 2:2 da equação.
Alternativa por alternativa
Atribui aos 8 g de hidrogênio um rendimento de água maior que o permitido pela proporção de massas da reação, que é 2 g de H2 para 18 g de H2O.
Provavelmente usa uma razão de massas incorreta ao converter o hidrogênio consumido em água, obtendo 54 g em vez de aplicar a proporção 2:18.
A curva indica o consumo de 8 g de hidrogênio em quatro horas. Pela equação, 2 mol de H2, com massa de 4 g, formam 2 mol de H2O, com massa de 36 g; portanto, 8 g de H2 formam 72 g de água.
Superestima a massa de água por uma conversão estequiométrica incorreta; 8 g de H2 correspondem a 72 g de H2O, não 144 g.
Por que engana: Aplicar incorretamente a proporção entre as massas de H2 e H2O ou usar o consumo de 2 h em vez de 4 h.
Confunde a massa de hidrogênio consumida com a massa de água formada ou aplica uma proporção que não considera a massa molar do oxigênio incorporado à água.
Raio-X da questão
Estequiometria: conversão da massa de reagente em massa de produto.
fixacao
Balanceamento de equações químicas. · Massa molar e conversão entre massa e quantidade de matéria.
Relação entre coeficientes estequiométricos e massas molares.
Aplicar incorretamente a proporção entre as massas de H2 e H2O ou usar o consumo de 2 h em vez de 4 h.
Ciência e tecnologia; monitoramento ambiental.
cientifico
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