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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 116 do ENEM PPL 2021

2º dia · Ciências da Natureza · H26 · Química: Cálculo estequiométrico

Um marceneiro esqueceu um pacote de pregos ao relento, expostos à umidade do ar e à chuva. Com isso, os pregos de ferro, que tinham a massa de 5{,}6\text{ g} cada, acabaram cobertos por uma camada espessa de ferrugem (\ce{Fe2O3 \cdot H2O}), uma substância marrom insolúvel, produto da oxidação do ferro metálico, que ocorre segundo a equação química:

\ce{2 Fe (s)} + \frac{3}{2}\ \ce{O2 (g) + H2O (l) -> Fe2O3 \cdot H2O (s)}

Considere as massas molares (\text{g/mol}): \ce{H} = 1; \ce{O} = 16; \ce{Fe} = 56.

Qual foi a massa de ferrugem produzida ao se oxidar a metade (50\%) de um prego?

  1. A
    4{,}45\text{ g}
  2. B
    8{,}90\text{ g}
  3. C
    17{,}80\text{ g}
  4. D
    72{,}00\text{ g}
  5. E
    144{,}00\text{ g}
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Resolução comentada

O conceito é a estequiometria: a equação mostra em que proporção de mols as substâncias reagem, e as massas molares convertem mols em gramas.

  1. Massa de ferro oxidada: metade de um prego de 5{,}6\ \text{g}, ou seja, 2{,}8\ \text{g}.

  2. Mols de ferro: n = \dfrac{2{,}8}{56} = 0{,}05\ \text{mol}.

  3. Massa molar da ferrugem \ce{Fe2O3 \cdot H2O}: 2\cdot 56 + 3\cdot 16 + 2\cdot 1 + 16 = 112 + 48 + 18 = 178\ \text{g/mol}.

  4. Proporção da equação: 2 mol de Fe formam 1 mol de ferrugem. Então 0{,}05 mol de Fe formam 0{,}025 mol de ferrugem.

  5. Massa de ferrugem: 0{,}025 \cdot 178 = 4{,}45\ \text{g}.

Conferindo por regra de três: 112\ \text{g} de Fe produzem 178\ \text{g} de ferrugem, então 2{,}8\ \text{g} produzem \dfrac{2{,}8\cdot 178}{112} = 4{,}45\ \text{g}.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BDobra o resultado, como se usasse o prego inteiro (5,6 g de Fe) em vez de metade.
  • CMultiplica por 4 o valor correto, errando a proporção de mols e a fração do prego.
  • DNão corresponde a nenhum cálculo coerente com as massas molares e a proporção 2:1.
  • ENão corresponde a nenhum cálculo coerente com as massas molares e a proporção 2:1.

Assunto: Cálculo estequiométrico.

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