Em um laboratório escolar, uma equipe analisa a formação de água a partir da combustão do hidrogênio…
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 um laboratório escolar, uma equipe analisa a formação de água a partir da combustão do hidrogênio. Considerando que o oxigênio está presente em quantidade suficiente, a equação química balanceada do processo é: 2 H2(g) + O2(g) ? 2 H2O(l). Em determinado ensaio, 4,00 mol de H2(g) reagem completamente. Com base na equação balanceada e na quantidade de hidrogênio consumida, qual é a quantidade, em mol, de H2O(l) formada nesse ensaio?
- A) 8,00 mol de H₂O
- B) 2,00 mol de H₂O
- C) 1,00 mol de H₂O
- D) 4,00 mol de H₂O
- E) 6,00 mol de H₂O
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Leia a equação balanceada: 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l). Os coeficientes indicam proporções em mol: 2 mol de H2 produzem 2 mol de H2O.
- Monte a regra de três pela proporção 2 mol de H2 para 2 mol de H2O. Como o enunciado diz que 4,00 mol de H2 reagem completamente, a proporção é 2 para 2, ou seja, 1 mol de H2 para 1 mol de H2O.
- Calcule: 4,00 mol de H2 × (2 mol de H2O / 2 mol de H2) = 4,00 mol de H2O. Assim, a quantidade formada é 4,00 mol de H2O, alternativa D.
- Verifique a coerência com a conservação da massa e dos átomos. Cada mol de H2O tem 2 mol de átomos de H, e 4,00 mol de H2 contêm 8,00 mol de átomos de H. Como 4,00 mol de H2O contêm 8,00 mol de átomos de H, o resultado está correto.
- Por que as outras estão erradas: A (8,00 mol) confunde a quantidade de átomos de H com a de moléculas de água; B (2,00 mol) divide a quantidade de H2 pelo coeficiente sem respeitar a proporção da equação; C (1,00 mol) faz uma divisão indevida por 4; E (6,00 mol) soma 2 ao valor de H2, o que não corresponde a nenhuma proporção da equação.
- O gabarito oficial D está correto.
💡 Dica: Utilize a estequiometria da reação para calcular os mols de H2O.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente contou os átomos de hidrogênio (4 mol de H2 têm 8 mol de átomos de H) e tomou esse valor como quantidade de moléculas de H2O, esquecendo que cada H2O tem dois átomos de H.
O aluno provavelmente aplicou a proporção de forma invertida ou dividiu 4,00 por 2 sem considerar que 2 mol de H2 geram 2 mol de H2O, tratando o coeficiente 2 do H2 como divisor final.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e produtos, aplicando a relação de mols de forma incorreta.
O aluno provavelmente dividiu 4,00 mol por 4 sem relação com a equação, possivelmente confundindo o número de átomos ou de moléculas envolvidas no processo.
Na equação balanceada, 2 mol de H₂ produzem 2 mol de H₂O. Portanto, a proporção entre H₂ consumido e H₂O formada é de 1:1. Assim, 4,00 mol de H₂ formam 4,00 mol de H₂O.
O aluno provavelmente somou o coeficiente 2 do produto à quantidade de hidrogênio consumida (4 + 2), usando uma soma no lugar da proporção estequiométrica.
Raio-X da questão
reação química e estequiometria
avaliacao
estequiometria de reações · balanço de reações químicas
Revisar a estequiometria de reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e produtos, aplicando a relação de mols de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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