PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 90 da UNICAMP 2015

1ª fase · Química: Cálculo estequiométrico

Quando uma tempestade de poeira atingiu o mar da Austrália em 2009, observou-se que a população de fitoplancton aumentou muito. Esse evento serviu de base para um experimento em que a ureia foi utilizada para fertilizar o mar, com o intuito de formar fitoplancton e capturar o \ce{CO2} atmosférico. De acordo com a literatura científica, a composição elementar do fitoplancton pode ser representada por \ce{C106N16P}. Considerando que todo o nitrogênio adicionado ao mar seja transformado em fitoplancton, capturando o gás carbônico da atmosfera, 1 (uma) tonelada de nitrogênio seria capaz de promover a remoção de, aproximadamente, quantas toneladas de gás carbônico?

Dados de massas molares em \text{g}\ \text{mol}^{-1}: \text{C}=12; \text{N}=14 e \text{O}=16.

  1. A
    6,6.
  2. B
    20,8.
  3. C
    5,7.
  4. D
    1.696.
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Resolução comentada

A fórmula \ce{C106N16P} mostra a proporção em mols: cada 16 mol de N incorporados ao fitoplancton acompanham 106 mol de C, que vieram do \ce{CO2}. Como cada \ce{CO2} tem 1 átomo de C, são 106 mol de \ce{CO2} para 16 mol de N.

As massas molares são \ce{N} = 14\ \text{g/mol} e \ce{CO2} = 12 + 2\cdot16 = 44\ \text{g/mol}.

  1. Massa de N em 16 mol: 16 \cdot 14 = 224\ \text{g}.
  2. Massa de \ce{CO2} em 106 mol: 106 \cdot 44 = 4664\ \text{g}.
  3. Regra de três com a razão de massas: 224\ \text{g de N} removem 4664\ \text{g de }\ce{CO2}.

Para 1 tonelada de N:

\frac{4664}{224} \approx 20{,}8\ \text{t de }\ce{CO2}

A razão de massas é a mesma em gramas ou toneladas, então 1 t de N captura cerca de 20,8 t de \ce{CO2}.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa A engana quem usa a razão em mols (106/16) sem converter para massa; a C engana quem esquece os oxigênios do CO2.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AUsa a razão em mols (106/16 ≈ 6,6) sem converter para massa com as massas molares.
  • CConsidera só a massa do carbono (106·12/224 ≈ 5,7), esquecendo o oxigênio do CO2.
  • DMultiplica 106 por 16 (1.696), misturando números da fórmula sem relação de massa.

Assuntos: Cálculo estequiométrico, Mol, massa molar e constante de Avogadro.

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Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2015. Prova oficial ↗