Questão 9 da FUVEST 2013

Question

Uma moeda antiga de cobre estava recoberta com uma camada de óxido de cobre (II). Para restaurar seu brilho original, a moeda foi aquecida ao mesmo tempo em que se passou sobre ela gás hidrogênio. Nesse processo, formou-se vapor de água e ocorreu a redução completa do cátion metálico.

As massas da moeda, antes e depois do processo descrito, eram, respectivamente, 0{,}795\text{ g} e 0{,}779\text{ g}. Assim sendo, a porcentagem em massa do óxido de cobre (II) presente na moeda, antes do processo de restauração, era

Dados:
Massas molares (\text{g/mol})	\ce{H} = 1{,}00
	\ce{O} = 16{,}0
	\ce{Cu} = 63{,}5

A
2\%
B
4\%
C
8\%
D
10\%
E
16\%

Answer 1

Questão 9 da FUVEST 2013

1ª fase

Uma moeda antiga de cobre estava recoberta com uma camada de óxido de cobre (II). Para restaurar seu brilho original, a moeda foi aquecida ao mesmo tempo em que se passou sobre ela gás hidrogênio. Nesse processo, formou-se vapor de água e ocorreu a redução completa do cátion metálico.

As massas da moeda, antes e depois do processo descrito, eram, respectivamente, 0{,}795\text{ g} e 0{,}779\text{ g}. Assim sendo, a porcentagem em massa do óxido de cobre (II) presente na moeda, antes do processo de restauração, era

Dados:
Massas molares (\text{g/mol})	\ce{H} = 1{,}00
	\ce{O} = 16{,}0
	\ce{Cu} = 63{,}5

A
2\%
B
4\%
C
8\%
D
10\%
E
16\%

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Resolução comentada

A reação é \ce{CuO + H2 -> Cu + H2O}. O cobre do óxido permanece na moeda, e o que sai é o oxigênio, que vai embora como água. Logo, a perda de massa da moeda corresponde à massa de oxigênio retirada do \ce{CuO}.

Massa perdida: 0{,}795 - 0{,}779 = 0{,}016\ \text{g} de oxigênio.
Quantidade de oxigênio: n = \dfrac{0{,}016}{16{,}0} = 1{,}0\times10^{-3}\ \text{mol}.
Proporção 1:1 entre \ce{O} e \ce{CuO}, então há 1{,}0\times10^{-3}\ \text{mol} de \ce{CuO}.
Massa molar do \ce{CuO}: 63{,}5 + 16{,}0 = 79{,}5\ \text{g/mol}. Massa de \ce{CuO}: 79{,}5\times10^{-3} = 0{,}0795\ \text{g}.
Porcentagem em relação à moeda antes do processo:

\frac{0{,}0795}{0{,}795}\times 100 = 10\%

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa A engana quem divide só a massa de oxigênio perdida (0,016 g) pela massa da moeda, dando cerca de 2%, sem converter o oxigênio na massa de CuO.

Por que as outras alternativas estão erradas

ANão tem base na conta; parece dividir a massa de oxigênio pela massa da moeda e arredondar (cerca de 2%), esquecendo de converter para massa de CuO.
BErro de conta ao converter a massa de oxigênio em massa de CuO; não corresponde a 0,0795 g sobre 0,795 g.
CNão corresponde ao resultado correto; resulta de erro na proporção entre O e CuO.
EErro de conta ao converter oxigênio em CuO; o valor correto de 0,0795 g não chega a 16%.

Assuntos: estequiometria, porcentagem em massa, oxirredução.

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