Questão 26 da UFPR 2009

Question

Num experimento demonstrativo, foi realizada a queima de um fio de magnésio, reação que libera grande quantidade de calor e luz. Um aluno tomou nota de alguns dados. Examinou o fio de magnésio utilizado, constatando que pesava 2{,}43\text{ g}. Além disso, procurou numa tabela e anotou a densidade do magnésio (d = 1{,}74\text{ g.cm}^{-3}). Após a queima do fio de magnésio, sobraram cinzas que o aluno recolheu e pesou, obtendo o valor de 4{,}03\text{ g}. Compactando-as em um canudo, o volume das cinzas foi estimado em 1{,}1\text{ cm}^3. A partir dos dados anotados pelo aluno, é correto concluir:

A
A densidade do óxido de magnésio é menor que a densidade do metal.
B
A densidade do óxido de magnésio é aproximadamente o dobro da densidade do metal.
C
A densidade do óxido de magnésio é igual à densidade do metal.
D
Na queima do fio, a soma das massas dos reagentes não é igual à dos produtos.
E
A densidade do óxido de magnésio é quatro vezes maior que a do metal.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 26 da UFPR 2009

1ª fase · Química: Propriedades da matéria e densidade

Num experimento demonstrativo, foi realizada a queima de um fio de magnésio, reação que libera grande quantidade de calor e luz. Um aluno tomou nota de alguns dados. Examinou o fio de magnésio utilizado, constatando que pesava 2{,}43\text{ g}. Além disso, procurou numa tabela e anotou a densidade do magnésio (d = 1{,}74\text{ g.cm}^{-3}). Após a queima do fio de magnésio, sobraram cinzas que o aluno recolheu e pesou, obtendo o valor de 4{,}03\text{ g}. Compactando-as em um canudo, o volume das cinzas foi estimado em 1{,}1\text{ cm}^3. A partir dos dados anotados pelo aluno, é correto concluir:

A
A densidade do óxido de magnésio é menor que a densidade do metal.
B
A densidade do óxido de magnésio é aproximadamente o dobro da densidade do metal.
C
A densidade do óxido de magnésio é igual à densidade do metal.
D
Na queima do fio, a soma das massas dos reagentes não é igual à dos produtos.
E
A densidade do óxido de magnésio é quatro vezes maior que a do metal.

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Resolução comentada

A densidade é a razão entre massa e volume: d = \frac{m}{V}. Para comparar o óxido com o metal, precisamos da densidade das cinzas, já que a do metal foi dada.

Densidade do magnésio: d_{Mg} = 1{,}74\ \text{g/cm}^3.
Densidade do óxido de magnésio (cinzas):

d_{MgO} = \frac{4{,}03\ \text{g}}{1{,}1\ \text{cm}^3} \approx 3{,}66\ \text{g/cm}^3

Comparação:

\frac{d_{MgO}}{d_{Mg}} = \frac{3{,}66}{1{,}74} \approx 2{,}1

Logo, o óxido tem aproximadamente o dobro da densidade do metal.

Sobre a alternativa D: na queima, o magnésio reage com o oxigênio do ar (\ce{2Mg + O2 -> 2MgO}). A massa das cinzas (4{,}03\ \text{g}) é maior que a do fio (2{,}43\ \text{g}) porque somou-se a massa do oxigênio consumido: 4{,}03 - 2{,}43 = 1{,}60\ \text{g}. Isso está de acordo com a conservação da massa, pois o oxigênio também é reagente.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa D engana quem esquece o oxigênio do ar como reagente e acha que o aumento de massa das cinzas viola a conservação da massa.

Por que as outras alternativas estão erradas

AA densidade do óxido, cerca de 3,66 g/cm³, é maior que a do metal (1,74 g/cm³), não menor.
COs valores são diferentes: 3,66 g/cm³ contra 1,74 g/cm³.
DEsquece que o oxigênio do ar é reagente; somando-o, a massa se conserva (2,43 g + 1,60 g = 4,03 g).
EA razão entre as densidades é cerca de 2,1, não 4.

Assunto: Propriedades da matéria e densidade.

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Questão 26 no caderno 1ª fase da UFPR 2009

Fonte: UFPR 2009 · 1ª fase. Prova oficial ↗