Assumindo combustão completa do monômero de PVC C2H3Cl segundo C2H3Cl + 5/2 O2 ? 2CO2 + 3/2 H2O + HCl e…
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
Assumindo combustão completa do monômero de PVC C2H3Cl segundo C2H3Cl + 5/2 O2 ? 2CO2 + 3/2 H2O + HCl e MM(C2H3Cl)=62,45 g·mol-1, calcule a massa de HCl formada ao incinerar 1,00 kg de PVC (1 monómero por unidade repetitiva).
- A) ˜3,00 g HCl
- B) ˜2,75×10^2 g HCl
- C) ˜1,85×10^2 g HCl
- D) ˜1,20×10^3 g HCl
- E) ˜5,85×10^2 g HCl (0,585 kg)
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique a relação estequiométrica. Pela equação C2H3Cl + 5/2 O2 -> 2CO2 + 3/2 H2O + HCl, cada 1 mol de monômero (C2H3Cl) produz 1 mol de HCl. Como cada unidade repetitiva do PVC corresponde a 1 monômero, 1 mol de unidades repetitivas gera 1 mol de HCl. Passo 2: Converta a massa de PVC em mols. 1,00 kg = 1000 g. Quantidade de matéria = 1000 g / 62,45 g/mol = 16,01 mol. Passo 3: Calcule a massa de HCl. Usando MM(HCl) = 1,008 + 35,45 = 36,46 g/mol, a massa formada é 16,01 mol x 36,46 g/mol = 583,8 g, ou seja, cerca de 5,84 x 10^2 g, que corresponde à alternativa E (0,585 kg, dentro do arredondamento). Passo 4: Verifique a coerência. A massa de HCl não pode superar a massa de cloro e hidrogênio presentes no PVC: o cloro corresponde a cerca de 568 g por kg de PVC e o hidrogênio a cerca de 65 g, portanto o limite é próximo de 633 g, e 583,8 g é plausível. Passo 5: Compare com as demais. A alternativa A (3,00 g) é impossível por ordem de grandeza. A alternativa B (2,75 x 10^2 g) não corresponde a 1 mol de HCl por mol de monômero. A alternativa C (1,85 x 10^2 g) subestima a quantidade de matéria formada. A alternativa D (1,20 x 10^3 g) é maior que a massa total de PVC, o que é impossível. Conclusão: o gabarito E está correto.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de PVC e use a estequiometria da reação.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente tratou a massa de HCl como se fosse de apenas uma pequena fração da amostra, ou errou a conversão de kg para g e a divisão pela massa molar, chegando a um valor muito pequeno.
O aluno provavelmente aplicou um fator estequiométrico indevido, como supor 1 mol de HCl para cada 2 mol de monômero, ou usou uma massa molar incorreta para o HCl, subestimando o resultado.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a massa do PVC e a quantidade de HCl formada, calculando incorretamente a proporção entre os produtos da reação.
O aluno provavelmente errou o cálculo do número de mols ou da massa molar do HCl, ou considerou uma relação estequiométrica diferente da equação fornecida, obtendo um valor que está cerca de três vezes abaixo do correto.
O aluno provavelmente dobrou a quantidade de HCl por mol de monômero, usando a proporção de 2 mol de HCl ou somando produtos indevidos, o que leva a um valor maior que a própria massa de PVC incinerada, algo que deveria ser percebido como impossível.
1000 g / 62,45 g·mol-1 = 16,02 mol monómero ? 16,02 mol HCl; massa HCl = 16,02·36,46 g·mol-1 ˜ 584,5 g ˜ 0,585 kg.
Raio-X da questão
combustão do PVC
avaliacao
cálculo estequiométrico · massa molar dos compostos
Revisar estequiometria e cálculos de mols em reações químicas.
O aluno pode confundir a relação entre a massa do PVC e a quantidade de HCl formada, calculando incorretamente a proporção entre os produtos da reação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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