Placas de ferrugem cobriam as vigas centenárias de uma antiga passagem ferroviária desativada no interior do…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comparar quantidades de reagentes e produtos envolvidos em transformações químicas, estabelecendo a proporção entre as suas massas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Placas de ferrugem cobriam as vigas centenárias de uma antiga passagem ferroviária desativada no interior do estado. Em laboratório, engenheiros analisaram uma amostra em que 223,4 g de ferro foram oxidados. Considerando a reação de formação de óxido de ferro: 4 Fe + 3 O2 ? 2 Fe2O3, e as massas atômicas Fe = 56 u e O = 16 u, estimaram a massa de óxido de ferro (ferrugem) produzida. Compare as massas reagida e produzida e calcule a massa de óxido de ferro formada a partir dos 223,4 g de ferro oxidados.
- A) 319,1 g de Fe2O3
- B) 536,2 g de Fe2O3
- C) 179,4 g de Fe2O3
- D) 446,8 g de Fe2O3
- E) 158,7 g de Fe2O3
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a massa molar do Fe2O3: 2 x 56 + 3 x 16 = 112 + 48 = 160 u, portanto 2 mol de Fe2O3 = 320 g. Passo 2: Calcule a massa de ferro na equação balanceada: 4 x 56 = 224 g de Fe reagem para formar 320 g de Fe2O3. Passo 3: Monte a regra de três com a massa de ferro do problema: 224 g de Fe ------ 320 g de Fe2O3; 223,4 g de Fe ------ x. Passo 4: x = 223,4 x 320 / 224 = 71488 / 224 = 319,14 g, ou seja, cerca de 319,1 g de Fe2O3. Passo 5: Conferência pela lei de conservação da massa: o oxigênio que se combina é a massa de Fe2O3 menos a de Fe, cerca de 95,7 g, o que é coerente com 3 O2 = 96 g na proporção 224 g de Fe para 96 g de O2. Passo 6: A alternativa B (536,2 g) está errada porque o valor é maior do que a própria soma razoável das massas, indicando uma multiplicação por fator incorreto. A alternativa C (179,4 g) está errada porque subtrai uma massa de oxigênio que não corresponde à estequiometria. A alternativa D (446,8 g) está errada porque dobra a massa de ferro sem considerar a proporção da equação. A alternativa E (158,7 g) está errada porque usa a massa molar do Fe2O3 como se fosse proporção direta com 4 Fe, ignorando o coeficiente 2 do produto. Passo 7: O gabarito oficial A está correto.
💡 Dica: Use a proporção estequiométrica entre Fe e Fe2O3 e compare suas massas molares.
Alternativa por alternativa
Pela equação, 4 Fe (4 × 56 = 224) formam 2 Fe2O3 (2 × 160 = 320). Logo, 224 g de ferro formam 320 g de óxido. Então, 223,4 × 320 ÷ 224 ≈ 319,1 g de Fe2O3.
O aluno provavelmente multiplicou a massa de ferro por um fator maior que a razão correta entre as massas, achando que o óxido pesa muito mais que o ferro reagido.
O aluno tende a subtrair ou transferir uma massa de oxigênio de forma arbitrária, em vez de usar a proporção estequiométrica entre Fe e Fe2O3.
O aluno dobrou a massa de ferro, confundindo a relação de 4 Fe para 2 Fe2O3 com uma proporção de 1 para 2 sem fazer a conta com as massas.
Por que engana: O aluno pode usar diretamente a proporção entre os coeficientes sem considerar as massas molares, ou confundir a razão molar Fe/Fe2O3 com a razão entre as massas.
O aluno usou a massa molar do Fe2O3 (160 g) como fator direto sobre o ferro, esquecendo o coeficiente 2 do produto e a massa de 224 g do ferro na equação.
Raio-X da questão
Estequiometria da oxidação do ferro
avaliacao
Balanceamento de equações químicas · Massa molar e proporções
Revise o balanceamento de equações e as proporções entre massas molares na estequiometria.
O aluno pode usar diretamente a proporção entre os coeficientes sem considerar as massas molares, ou confundir a razão molar Fe/Fe2O3 com a razão entre as massas.
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tomada_decisao
cientifico
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