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Questão 35 do IME 2026

Prova objetiva · Química · Química: Fórmulas mínima, molecular e percentual

Sabe-se que uma substância contém, em sua molécula, carbono e hidrogênio e, suspeita-se que também contenha oxigênio, descartando-se completamente a possibilidade da presença de outros átomos na sua estrutura. Nas CNTP, essa substância se encontra em estado gasoso com massa específica igual a 2{,}05\ \text{g/L}. Quando 46 g da substância são queimados com oxigênio em excesso, resultam 88 g de dióxido de carbono e 54 g de água.

Pode-se afirmar que a substância é:

  1. A
    Etanol.
  2. B
    Etano.
  3. C
    Acetileno.
  4. D
    Dimetil éter.
  5. E
    Só pode ser determinada se for informado o valor do excesso de oxigênio empregado.
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Resolução comentada

Passo 1: massa molar. Nas CNTP, 1 mol de gás ocupa 22{,}71\ \text{L} (ou 22{,}4\ \text{L}, valor usual). Então:

M = 2{,}05 \times 22{,}4 \approx 46\ \text{g/mol}

Passo 2: mols de produtos. Em 46 g da substância (1 mol):

  1. \ce{CO2}: 88/44 = 2 mol, logo 2 mol de C, ou seja, 24 g de C.
  2. \ce{H2O}: 54/18 = 3 mol, logo 6 mol de H, ou seja, 6 g de H.

Passo 3: oxigênio na substância. A massa de C e H soma 24 + 6 = 30\ \text{g}. Como a amostra tem 46 g, sobram 46 - 30 = 16\ \text{g} de O, ou seja, 1 mol de átomos de O.

Passo 4: fórmula. Em 1 mol da substância há 2 mol de C, 6 mol de H e 1 mol de O: \ce{C2H6O}, com massa 24 + 6 + 16 = 46\ \text{g/mol}, compatível com o passo 1.

Passo 5: qual isômero. \ce{C2H6O} corresponde ao etanol ou ao dimetil éter. O etanol, por fazer ligações de hidrogênio, é líquido nas CNTP (PE 78 °C). O dimetil éter não faz ligações de hidrogênio e tem PE de cerca de -24\ °\text{C}, sendo gasoso nas CNTP. Como o enunciado diz que a substância é gasosa, trata-se do dimetil éter.

Alternativa D.

Pegadinha: O etanol (A) tem a mesma fórmula \ce{C2H6O} do dimetil éter, mas é líquido nas CNTP; só o estado gasoso distingue os dois.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO etanol tem a fórmula \ce{C2H6O}, mas é líquido nas CNTP (ligações de hidrogênio), e o enunciado diz que a substância é gasosa.
  • BO etano (\ce{C2H6}, 30 g/mol) não tem oxigênio, e a massa molar não bate com 46 g/mol.
  • CO acetileno (\ce{C2H2}, 26 g/mol) tem massa molar e proporção de H incompatíveis com os dados.
  • EO excesso de oxigênio não influencia: a composição vem das massas de \ce{CO2} e \ce{H2O} formadas.

Assuntos: Fórmulas mínima, molecular e percentual, Estudo dos gases e equação de Clapeyron.

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Fonte: IME 2026 · Prova objetiva. Prova oficial ↗