A reação 2H2 + O2 ? 2H2O tem ?H = -572 kJ (por equação escrita). Qual a energia liberada quando 10,0 g de H2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A reação 2H2 + O2 ? 2H2O tem ?H = -572 kJ (por equação escrita). Qual a energia liberada quando 10,0 g de H2 reagem completamente?
- A) ˜ -2.000 kJ liberados.
- B) ˜ -572 kJ liberados.
- C) ˜ -1,42×10^3 kJ liberados.
- D) 0 kJ, a reação não libera energia.
- E) ˜ -500 kJ liberados.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A equação escrita, 2H2 + O2 -> 2H2O, tem ΔH = -572 kJ, e esse valor corresponde a 2 mol de H2 (2 x 2 g/mol, ou seja, cerca de 4 g de H2). Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de H2 presente em 10,0 g. Usando a massa molar do H2 como 2,016 g/mol, temos 10,0 / 2,016 = aproximadamente 4,96 mol de H2. Passo 3: Faça a proporção com a equação. Para 2 mol de H2 são liberados 572 kJ, então para 4,96 mol são liberados 572 x 4,96 / 2 = aproximadamente 1,42 x 10^3 kJ. O sinal negativo indica que a energia é liberada. Passo 4: Por que as outras estão erradas. A: -2.000 kJ não sai de nenhuma proporção coerente com 572 kJ para 2 mol de H2. B: -572 kJ é a energia para 2 mol (cerca de 4 g) de H2, não para 10,0 g. D: a reação é exotérmica, pois o ΔH é negativo, então ela libera energia. E: -500 kJ não corresponde a nenhuma conversão correta da massa de H2. Observação: usando a massa molar arredondada de 2 g/mol, o resultado seria 1.430 kJ (1,43 x 10^3 kJ); a alternativa C é a que mais se aproxima do valor correto com a massa molar mais precisa, e é a resposta do gabarito.
💡 Dica: Calcule a quantidade de moles de H2 e use a relação da energia liberada.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente tomou a massa de 10 g como se fosse diretamente a quantidade de mol ou multiplicou sem converter para mol, chegando a um valor de ordem de grandeza maior sem base na proporção estequiométrica.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada com a energia total da reação, não aplicando corretamente a relação entre a massa de H2 e a energia liberada.
O aluno usou o ΔH da equação diretamente, sem perceber que ele se refere a 2 mol de H2 (cerca de 4 g) e não aos 10,0 g do enunciado. Não fez a conversão de massa para quantidade de matéria.
Moles H2 = 10,0/2,016 = 4,960 mol. Energia por mol H2 = -572/2 = -286 kJ·mol?1. Energia total ˜ 4,960·(-286) = -1,418 kJ ˜ -1,42×10³ kJ.
O aluno acredita que, como a reação de formação da água é conhecida, ela não libera energia. Não interpretou que ΔH negativo indica reação exotérmica, ou seja, com liberação de calor.
O aluno fez uma estimativa arredondada sem seguir a proporção da equação, possivelmente aproximando 10 g de H2 por algum valor fixo. Não aplicou a relação entre massa, mol e energia.
Raio-X da questão
energia de reação
avaliacao
cálculo estequiométrico · energia de reação
Revisar cálculos de energia em reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada com a energia total da reação, não aplicando corretamente a relação entre a massa de H2 e a energia liberada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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