Questão 80 (1º exame) da FUVEST 2000

Question

Diagrama de blocos mostrando a reação de X com água sob calor, gerando monóxido de carbono e Y; em seguida, o monóxido de carbono e Y reagem sob calor, pressão e catalisador, gerando metanol.

– Pode-se produzir metanol a partir de uma reserva natural (X), conforme o esquema seguinte:

Em tal esquema, X e Y devem ser, respectivamente,

A
metano e oxigênio.
B
carvão e hidrogênio.
C
celulose e gás carbônico.
D
calcário e soda cáustica.
E
sacarose e etanol.

Answer 1

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Questão 80 (1º exame) da FUVEST 2000

1º exame · Química: Tipos de reações inorgânicas

Diagrama de blocos mostrando a reação de X com água sob calor, gerando monóxido de carbono e Y; em seguida, o monóxido de carbono e Y reagem sob calor, pressão e catalisador, gerando metanol.

– Pode-se produzir metanol a partir de uma reserva natural (X), conforme o esquema seguinte:

Em tal esquema, X e Y devem ser, respectivamente,

A
metano e oxigênio.
B
carvão e hidrogênio.
C
celulose e gás carbônico.
D
calcário e soda cáustica.
E
sacarose e etanol.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Comece pelo produto final: o metanol, \ce{CH3OH}, tem C, H e O. Ele é formado a partir de \ce{CO} e Y, então Y deve fornecer os hidrogênios que faltam.

Balanceando a síntese:

\ce{CO + 2 H2 -> CH3OH}

Logo, Y é o gás hidrogênio, \ce{H2}. Isso já elimina as alternativas A, C, D e E (oxigênio, gás carbônico, soda cáustica e etanol).

Confira a primeira etapa: X reage com água sob calor e gera \ce{CO} e \ce{H2}. Isso é a reação do gás d'água, em que o carvão (carbono) reage com vapor de água:

\ce{C + H2O -> CO + H2}

O balanço fecha: 1 C, 2 H e 1 O de cada lado.

O metano também poderia gerar \ce{CO + H2} com água, mas nesse caso Y seria hidrogênio, e não oxigênio como diz a alternativa A. Portanto X = carvão e Y = hidrogênio.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

AO metano até poderia ser X, mas Y não é oxigênio: o metanol precisa de \ce{H2} para se formar a partir de CO.
CGás carbônico como Y não fornece o hidrogênio necessário; e a celulose não é uma reserva natural típica para esse processo.
DCalcário e soda cáustica não geram CO e um reagente adequado para formar metanol.
EEtanol como Y não reage com CO para dar metanol, e a sacarose não é reserva natural mineral.

Assunto: Tipos de reações inorgânicas.

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Fonte: FUVEST 2000 · 1º exame. Prova oficial ↗