Uma indústria possui 250,0 g de Fe2O3 que serão reduzidos por CO segundo a reação balanceada: Fe2O3 + 3CO ?…
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
Uma indústria possui 250,0 g de Fe2O3 que serão reduzidos por CO segundo a reação balanceada: Fe2O3 + 3CO ? 2Fe + 3CO2. Calcule o volume de CO (L) necessário nas CNTP (V_m = 22,4 L·mol-1). M(Fe2O3)=159,69 g·mol-1.
- A) ˜105 L CO (CNTP).
- B) 5.600 L CO
- C) 210 L CO
- D) 35,0 L CO
- E) 301 L CO
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem usar o gabarito. Calculo a quantidade de matéria de Fe2O3 a partir da massa: n = 250,0 g / 159,69 g·mol-1 ≈ 1,566 mol de Fe2O3. Passo 2: Pela equação balanceada, Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2, cada 1 mol de Fe2O3 reage com 3 mol de CO. Logo, n(CO) = 3 × 1,566 ≈ 4,697 mol. Passo 3: Nas CNTP, 1 mol de gás ocupa 22,4 L, então V(CO) = 4,697 × 22,4 ≈ 105,2 L. Passo 4: Portanto a alternativa correta é a A (≈105 L de CO), que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: B (5.600 L) multiplica a massa diretamente pelo volume molar, sem converter gramas em mols; C (210 L) dobra o resultado correto, usando uma razão estequiométrica incorreta; D (35,0 L) corresponde a 1 mol de CO por mol de Fe2O3, ignorando o coeficiente 3 do CO; E (301 L) usa a massa molar do ferro (55,85 g·mol-1) em vez da do Fe2O3 (159,69 g·mol-1).
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de Fe2O3 e use a estequiometria para encontrar o volume de CO.
Alternativa por alternativa
n(Fe2O3)=250,0/159,69=1,565 mol; n(CO)=3·1,565=4,695 mol; V=4,695·22,4=105,2 L. Reação: Fe2O3 + 3CO ? 2Fe + 3CO2.
O aluno multiplicou a massa de Fe2O3 (250 g) diretamente pelo volume molar (22,4 L·mol-1), sem transformar gramas em mols.
O aluno usou uma razão molar errada entre Fe2O3 e CO (cerca de 6 mol de CO por mol de Fe2O3), dobrando o coeficiente correto 3, provavelmente por confundir coeficientes de produtos e reagentes.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de reagente com a quantidade de produto, calculando o volume de CO sem considerar a proporção correta da reação.
O aluno calculou corretamente os mols de Fe2O3, mas usou 1 mol de CO por mol de Fe2O3 e ignorou o coeficiente 3 da equação balanceada.
O aluno usou a massa molar do ferro (55,85 g·mol-1) em vez da massa molar do Fe2O3 (159,69 g·mol-1), tratando a substância como se fosse ferro puro.
Raio-X da questão
reação de redução
avaliacao
cálculo de mols · reação química balanceada
Revisar estequiometria e cálculos de mols em reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de reagente com a quantidade de produto, calculando o volume de CO sem considerar a proporção correta da reação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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