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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 79 do ENEM PPL 2012

1º dia · Ciências da Natureza · H8 · Química: Cálculo estequiométrico

Pesquisadores conseguiram produzir grafita magnética por um processo inédito em forno com atmosfera controlada e em temperaturas elevadas. No forno são colocados grafita comercial em pó e óxido metálico, tal como \ce{CuO}. Nessas condições, o óxido é reduzido e ocorre a oxidação da grafita, com a introdução de pequenos defeitos, dando origem à propriedade magnética do material.

VASCONCELOS, Y. Um ímã diferente. Disponível em: http://revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado).

Considerando o processo descrito com um rendimento de 100%, 8 g de \ce{CuO} produzirão uma massa de \ce{CO2} igual a

Dados: Massa molar em g/mol: \ce{C} = 12; \ce{O} = 16; \ce{Cu} = 64

  1. A
    2,2 g.
  2. B
    2,8 g.
  3. C
    3,7 g.
  4. D
    4,4 g.
  5. E
    5,5 g.
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Resolução comentada

O enunciado diz que o óxido é reduzido (o Cu passa de +2 a 0) e a grafita (carbono) é oxidada até \ce{CO2}. A equação balanceada é:

\ce{2CuO + C -> 2Cu + CO2}

A proporção é 2 mol de \ce{CuO} para 1 mol de \ce{CO2}.

  1. Massa molar do \ce{CuO}: 64 + 16 = 80\ \text{g/mol}.
  2. Mols de \ce{CuO} em 8 g: n = \dfrac{8}{80} = 0{,}1\ \text{mol}.
  3. Mols de \ce{CO2} formados, pela proporção 2:1: n = \dfrac{0{,}1}{2} = 0{,}05\ \text{mol}.
  4. Massa molar do \ce{CO2}: 12 + 2\cdot 16 = 44\ \text{g/mol}.
  5. Massa de \ce{CO2}: m = 0{,}05 \cdot 44 = 2{,}2\ \text{g}.

Como o rendimento é de 100%, todo o \ce{CuO} é consumido e a massa obtida é 2,2 g.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa D engana quem não balanceia a equação e usa proporção 1:1 entre CuO e CO2, dobrando o resultado.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BNão corresponde a nenhuma relação estequiométrica correta da reação.
  • CResultado sem base na proporção da equação balanceada.
  • DUsa proporção 1:1 entre CuO e CO2, esquecendo o coeficiente 2 do CuO (0,1 mol × 44 g/mol).
  • ENão corresponde à proporção correta; resulta de erro na conta de mols ou de massa molar.

Assuntos: Cálculo estequiométrico, Reações de oxirredução e balanceamento redox.

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