Questão 3842500

• Banca: UNIVESP
• Órgão: UNIVESP
• Ano: 2019
• Provas: UNIVESP - 2019 - UNIVESP - Vestibular 1º semestre
• Disciplina: Química
• Assuntos: Fórmulas, Balanceamento e Leis ponderais das reações químicas; Representação das transformações químicas; Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.; Transformações Químicas; Transformações Químicas e Energia; Transformações Químicas: elementos químicos, tabela periódica e reações químicas

A queima de uma substância se dá pela reação de combustão entre um comburente e um combustível. Diversos produtos podem ser formados nesta reação, como H₂O, CO₂,  CO, H₂ e CH₄. Alguns destes componentes podem causar a chuva ácida que prejudica o meio ambiente com danos aos ciclos biogeoquímicos do planeta e o agravamento do efeito estufa. A combustão completa de uma substância produz gás carbônico e água como produtos. Considere a reação de combustão completa do etileno mostrada abaixo.

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂  + 2H₂O 

Considere as massas molares de C₂H₄, O₂ e CO₂ iguais a 28 g/mol, 32 g/mol e 44 g/mol, respectivamente e assinale a alternativa correta que apresenta quantos gramas de CO₂ serão formados com uma massa inicial de C₂H₄ igual a 2g e de  O₂ igual a 6g e se a reação é endotérmica ou exotérmica.

• A. m_CO2 = 5,50g e a reação é exotérmica
• B. m_CO2 = 6,25g e a reação é exotérmica
• C. m_CO2 = 5,43g e a reação é endotérmica
• D.  m_CO2 = 6,25g e a reação é endotérmica
• E. m_CO2 = 4,20 g e a reação é exotérmica

Gabarito: A

Comentários

• Esta questão abrange conceitos relacionados à reação de combustão e estequiometria química. A reação de combustão de uma substância orgânica, como o etileno, C₂H₄, é uma reação que libera energia, sendo, portanto, exotérmica. Para saber a massa de CO₂ formado a partir de 2 g de C₂H₄ e 6 g de O₂, é preciso utilizar a informação em mols fornecida pela reação, já balanceada, abaixo:
  
  
  C₂H₄ + 3 O₂ → 2 CO₂ + 2 H₂O
  
  
  Sendo assim, observemos os dados e a resolução dos cálculos:
  
  
  Dados:
  
  m (C₂H₄) = 2 g;
  m (O₂) = 6 g;
  MM (C₂H₄) = 28 g/mol;
  MM (O₂) = 32 g/mol;
  MM (CO₂) = 44 g/mol.
  
  
  Resolução:
  
  De acordo com a reação, 3 mols de O₂ produzem 2 mols de CO₂, logo, é possível transformar essa informação pra massa utilizando a massa molar:
  
  1 mol de O₂ ^possui 32 g
          3        ---------  X
  X = 32 ∙ 3 = 96 g de O₂
  
  1 mol de CO₂ ^possui 44 g           
          2          ----------  Y
  Y = 44 ∙ 2 = 88 g de CO₂
  
  
  Dessa forma:
  
  96 g de O₂ ^produzem 88 g de CO₂
        6          ----------          Z
  Z = 88 ∙ 6/96  = 88/16 = 5,50 g de CO₂
  
  
  Calculando pela massa de C₂H₄, em que 1 mol de C₂H₄ possui 28 g, tem-se:
  
  28 g de C₂H₄ ^produz 88 g de CO₂
          2 g       -----------       W
  W = 88 ∙ 2/28 = 88/14 = 6,29 g de CO₂
  
  
  De acordo com os cálculos, 2 g de C₂H₄ são capazes de produzir 6,29 g de CO₂, entretanto, 6 g de O₂ produzem, no máximo, 5,5 g. Portanto, o O₂ é o reagente limitante e a quantidade de CO₂ formado é igual a 5,5 g, a partir de 2 g de C₂H₄ e 6 g de O₂.
  
  
  Gabarito do Professor: Letra A.