Aspectos quantitativos das transformações químicas - Ensino Fundamental

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Question 1

Em um relatório de laboratório, a concentração de uma substância foi registrada como 0,00056 mol/L para facilitar a leitura em um estudo químico.

— Como esse valor deve ser escrito em notação científica?

Accepted Answer

Alternativa E: 5,6 × 10^-4 mol/L — A vírgula de 0,00056 foi deslocada 4 casas para a direita, formando 5,6. Como o valor original é menor que 1, o expoente é negativo, resultando em 5,6 × 10^-4 mol/L. Dica: Converta o número para a forma a × 10^n com 1 ≤ a < 10.

Answer

Alternativa A: 0,56 × 10^-3 mol/L — Embora 0,56 × 10^-3 seja equivalente a 0,00056, essa escrita não está na forma padrão de notação científica, pois o número antes da potência de 10 deve ser maior ou igual a 1 e menor que 10.

Answer

Alternativa B: 5,6 × 10^4 mol/L — O aluno identificou corretamente o número 5,6, mas confundiu o sinal do expoente. Para números menores que 1, como 0,00056, o expoente deve ser negativo, não positivo.

Answer

Alternativa C: 0,00056 × 10^0 mol/L — Como 10^0 vale 1, essa expressão mantém o valor original, mas não transforma o número em notação científica. O senso comum pode levar o aluno a pensar que escrever com potência de 10 já basta, mas a forma científica exige um número entre 1 e 10 multiplicado por uma potência de 10.

Answer

Alternativa D: 5,6 × 10^-5 mol/L — O aluno reconheceu que o valor deveria começar por 5,6 e ter expoente negativo, mas contou incorretamente o número de casas deslocadas. De 0,00056 para 5,6, a vírgula se desloca 4 casas, não 5.

Question 2

Em um estudo sobre um novo material, a equipe de pesquisa repetiu o experimento várias vezes e obteve o mesmo resultado. A professora explicou que esse procedimento aumenta a confiança no achado científico.

— Por que repetir o experimento é importante na pesquisa científica?

Accepted Answer

Alternativa D: Repetir o experimento ajuda a verificar se o mesmo resultado pode acontecer de novo, aumentando a confiança na conclusão. — A alternativa está correta porque a repetição permite observar se o resultado é reproduzível. Quando o mesmo resultado aparece várias vezes, a conclusão científica fica mais confiável. Dica: Pense no papel da repetição para validar resultados científicos.

Answer

Alternativa A: Repetir o experimento serve para mostrar que a equipe trabalhou bastante, aumentando a importância do estudo. — O erro está em entender a repetição apenas como sinal de esforço da equipe. Na ciência, repetir o experimento não é importante porque mostra trabalho, mas porque permite verificar se o resultado se repete de forma confiável.

Answer

Alternativa B: Repetir o experimento acontece porque a conclusão já é confiável, mostrando que o resultado não precisa ser conferido. — O erro está em inverter a relação de causa e efeito. A repetição não acontece porque a conclusão já é confiável; ela é uma forma de conferir o resultado e tornar a conclusão mais confiável.

Answer

Alternativa C: Repetir o experimento permite descobrir uma nova hipótese, aumentando a confiança antes de observar os resultados. — O erro está em confundir hipótese com conclusão. A repetição do experimento ajuda a testar resultados e fortalecer conclusões, não a garantir uma hipótese antes da observação.

Answer

Alternativa E: Repetir o experimento garante que o resultado será sempre igual em qualquer lugar, aumentando a certeza absoluta da descoberta. — O erro está em exagerar o alcance da repetição. Repetir um experimento aumenta a confiança, mas não garante certeza absoluta nem que o resultado será sempre igual em qualquer situação ou lugar.

Question 3

Para que serve a decomposição de peróxido de hidrogênio nas estações de tratamento de água? Ela é catalisada pela enzima catalase ou por metais para liberar bolhas de oxigênio que melhoram a aeração de efluentes, favorecendo a atividade de microrganismos que degradam poluentes. Em laboratório, a decomposição de 68 g de H2O2 produziu 36 g de H2O e 32 g de O2. Em escala piloto, o sistema trata 200 L de efluente por lote, exigindo 4 g de O2 por litro de água a ser tratada.

Com base nos dados do texto-base, determine a massa de peróxido de hidrogênio necessária para liberar o oxigênio exigido no tratamento de 200 L de efluente.

Accepted Answer

Alternativa A: 1700 g de peróxido de hidrogênio — Correta: a razão é 68 g H2O2 ? 32 g O2; para 800 g de O2, usa-se 68/32×800 = 1700 g H2O2. Dica: Use regra de três para relacionar massa de H2O2 e O2 exigida.

Answer

Alternativa B: 2000 g de peróxido de hidrogênio — Erro: adotou indevidamente razão de 2,5 g H2O2 para 1 g O2.

Answer

Alternativa C: 850 g de peróxido de hidrogênio — Erro: dividiu a razão 68/32 por 2 em vez de multiplicar pela demanda de oxigênio.

Answer

Alternativa D: 900 g de peróxido de hidrogênio — Erro: usou a massa de água (36 g) em vez da massa de oxigênio na proporção.

Answer

Alternativa E: 1600 g de peróxido de hidrogênio — Erro: arredondou a razão entre H2O2 e O2 para 2:1, desprezando o valor correto.

Question 4

Ao analisar destroços de um galeão colonial, arqueólogos observaram um pequeno prego de ferro cuja massa original era de 28 g. Após completa oxidação, todo o ferro se converteu em óxido de ferro III (Fe2O3). A reação de oxidação é representada por: 4 Fe + 3 O2 ? 2 Fe2O3. Considere: massa atômica de Fe = 56 u e de O = 16 u.

A partir dos dados do texto, qual a proporção entre a massa de ferro inicial e a massa de óxido de ferro III formado?

Accepted Answer

Alternativa E: 7:10 — Da massa estequiométrica 224 g Fe gera 320 g Fe2O3, simplifica-se para 7:10 e mantém-se ao aplicar 28 g de Fe. Dica: Use a reação química para calcular a massa do óxido formado a partir da massa inicial de ferro.

Answer

Alternativa A: 10:7 — Inverte a razão entre ferro e óxido, confundindo produto com reagente.

Answer

Alternativa B: 4:5 — Divide coeficientes sem converter para massas, resultando em proporção não relacionada aos dados.

Answer

Alternativa C: 2:1 — Usa a razão molar (4 Fe:2 Fe2O3) sem considerar as massas dos compostos.

Answer

Alternativa D: 7:5 — Desconsidera o coeficiente 2 da reação, usando massa de uma só molécula de Fe2O3 (160 g) em vez de duas.

Question 5

Em um laboratório, estudantes misturaram vinagre e bicarbonato de sódio dentro de um recipiente fechado. Eles mediram a massa total antes e depois da transformação:

| Medida | Massa total |
|---|---:|
| Antes da mistura | 180 g |
| Depois da transformação | 180 g |

Com base nos dados, qual conclusão relaciona a massa dos materiais à transformação química ocorrida?

Accepted Answer

Alternativa B: A massa total permaneceu igual, pois, no recipiente fechado, a massa dos reagentes corresponde à massa dos produtos formados. — A tabela registra a mesma massa total antes e depois da transformação. Como o recipiente estava fechado, não houve entrada ou saída de materiais que alterasse a massa medida. Dica: Considere que o recipiente fechado impede a saída de matéria e compare a massa total antes e depois.

Answer

Alternativa A: A massa total permaneceu igual, pois a mistura apenas juntou os materiais, sem formar novas substâncias. — A tabela informa a igualdade das massas, mas isso não significa que houve apenas uma mistura sem reação; o enunciado afirma que ocorreu uma transformação química.

Answer

Alternativa C: A massa total depende do volume de gás produzido, pois a quantidade de gás determina a massa final da transformação. — Atribui a massa total ao volume do gás produzido, mas o volume, por si só, não determina a massa total dos materiais no recipiente fechado.

Answer

Alternativa D: A massa total diminuiu, pois o vinagre e o bicarbonato foram consumidos durante a transformação química. — Confunde o consumo dos reagentes com o desaparecimento de matéria: os reagentes são transformados em produtos, que também têm massa.

Answer

Alternativa E: A massa total aumentou, pois a transformação química formou gás, que se somou à massa dos materiais iniciais. — A formação de gás pode dar a impressão de que a massa aumentou, mas, no recipiente fechado, o gás também permanece dentro dele e integra a massa total medida.

Question 6

Em um experimento, foram misturados vinagre e bicarbonato de sódio em um recipiente aberto. Antes da reação, a mistura tinha massa de 50 g. Depois que a reação terminou, a massa do conteúdo restante era de 43 g. Considere que a única substância que saiu do recipiente foi o dióxido de carbono produzido na reação.

Qual foi a massa de dióxido de carbono que deixou o recipiente e causou a diminuição da massa medida?

Accepted Answer

Alternativa C: 7 g de dióxido de carbono, pois a diferença entre a massa inicial e a massa final é 50 g - 43 g = 7 g. — A massa que deixou o recipiente corresponde à diferença entre a massa inicial e a massa final. Como o dióxido de carbono foi a única substância que saiu, sua massa é 7 g. Dica: Subtraia a massa final da massa inicial.

Answer

Alternativa A: 43 g de dióxido de carbono, pois essa era a massa do conteúdo restante após a reação. — Toma diretamente a massa final do conteúdo como a massa do gás: 43 g. Esse valor é a massa que ficou no recipiente, não a massa que saiu.

Answer

Alternativa B: 6 g de dióxido de carbono, pois a diferença entre a massa inicial e a massa final é de 6 g. — Ao fazer a subtração, copia incorretamente a massa final como 44 g e calcula 50-44=6 g. O cálculo parte de um valor final diferente do informado no enunciado.

Answer

Alternativa D: 93 g de dióxido de carbono, pois a massa inicial e a massa final devem ser somadas. — Soma as duas massas: 50+43=93 g. Para encontrar a massa que saiu, deve-se calcular a diferença entre a massa inicial e a final, e não somá-las.

Answer

Alternativa E: 50 g de dióxido de carbono, pois essa era a massa da mistura antes da reação. — Usa a massa inicial inteira como massa do gás: 50 g. A massa inicial corresponde à mistura antes da reação, não apenas à substância que deixou o recipiente.

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