Ao fotolisar-se 2,00 mol de CCl3F geram-se 2,00 mol de radicais Cl·. Se cada Cl· catalisa a destruição de…
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
Ao fotolisar-se 2,00 mol de CCl3F geram-se 2,00 mol de radicais Cl·. Se cada Cl· catalisa a destruição de 1,00×10^5 moléculas de O3 antes de se tornar inerte, calcule a quantidade de mols de O3 destruídos e a massa correspondente (M_m(O3)=48,00 g·mol?¹).
- A) 2,00×10^5 mol de O3; massa = 9,60×10^6 g (9,60×10^3 kg).
- B) 1,00×10^5 mol de O3; massa = 4,80×10^6 g
- C) 2,00 mol de O3; massa = 96,00 g
- D) 4,00×10^5 mol de O3; 1,92×10^7 g
- E) 2,00×10^6 mol de O3; massa = 9,60×10^8 g
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule o número de radicais Cl· em 2,00 mol de Cl·. Como 1 mol contém 6,02×10^23 átomos, temos 2,00 × 6,02×10^23 = 1,204×10^24 átomos de Cl·.
- Cada Cl· destrói 1,00×10^5 moléculas de O3, e esse efeito é catalítico. O número total de moléculas de O3 destruídas é 1,204×10^24 × 1,00×10^5 = 1,204×10^29 moléculas.
- Converta moléculas em mols dividindo pelo número de Avogadro: 1,204×10^29 / 6,02×10^23 = 2,00×10^5 mol de O3.
- Calcule a massa com a massa molar de 48,00 g/mol: 2,00×10^5 mol × 48,00 g/mol = 9,60×10^6 g, equivalente a 9,60×10^3 kg.
- Conclusão: a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa B está errada porque usa 1 mol de Cl· em vez de 2 mol, o que dá 1,00×10^5 mol. A alternativa C está errada porque ignora o fator catalítico de 10^5 moléculas por Cl·. A alternativa D está errada porque dobra indevidamente a quantidade de Cl·. A alternativa E está errada porque erra a potência de dez, e sua massa (9,60×10^8 g) também não corresponde a 2,00×10^6 mol × 48 g/mol.
💡 Dica: Calcule a quantidade de O3 destruídos multiplicando os mols de Cl· pelo número de moléculas que cada um pode destruir.
Alternativa por alternativa
Total de moléculas destruídas = 2,00 mol·N_A·1,00×10^5; convertendo para mols cancela-se N_A, resultando 2,00×10^5 mol; massa = 2,00×10^5 mol×48,00 g·mol?¹ = 9,60×10^6 g.
Considerou apenas 1 mol de Cl· ou dividiu a quantidade pela metade, ignorando que 2,00 mol de CCl3F geram 2,00 mol de Cl·. Assim, a quantidade de O3 ficou 1,00×10^5 mol.
Tratou o número de mols de Cl· como se fosse diretamente o número de mols de O3, desconsiderando que cada Cl· destrói 10^5 moléculas de O3 por efeito catalítico.
Interpretou que cada CCl3F gera dois radicais Cl· ou somou as quantidades de forma indevida, obtendo 4,00 mol de Cl· e, portanto, o dobro de O3 destruído.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de radicais Cl· gerados com a quantidade de O3 destruídos, subestimando a relação entre eles.
Errou a potência de dez ao multiplicar 2,00 mol de Cl· por 10^5 e por um fator extra de 10, e depois também calculou a massa com erro de ordem de grandeza.
Raio-X da questão
fotólise de CCl3F
avaliacao
fotólise de compostos químicos · cálculo estequiométrico
Revisar os conceitos de fotólise e reações de radicais livres.
O aluno pode confundir a quantidade de radicais Cl· gerados com a quantidade de O3 destruídos, subestimando a relação entre eles.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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