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Questão de Química — Representação das transformações químicas — IESES 2017

QuímicaRepresentação das transformações químicas
Código
qq280225
Banca
IESES
Órgão
IGP-SC
Ano
2017
Nível
Superior
Cargo
Perito Criminal Bioquímico
No processo industrial de soldagem oxi-acetilênica, o acetileno é preparado por uma reação entre o carbeto de cálcio e a água (R1). Além disso, a combustão do acetileno acontece em presença de oxigênio (R2). Considerando que o volume molar dos gases nas condições normais de temperatura e pressão é 22,7L/mol, ajuste os coeficientes estequiométricos e responda:Qual será a massa de carbeto de cálcio necessária para produzir acetileno e encher um cilindro de 0,05 m³? Qual é a massa de oxigênio necessária para ocorrer a combustão total de 0,05 m³ de acetileno?Massa atômica Ca= 40, C= 12, O= 16, H= 1 g/molCaC₂(s) + H₂O(I) → C₂H₂(g) + Ca(OH)₂(s) R1C₂H₂(g) + O₂ → CO₂(g) + H₂O(g) R2
  1. AMassa de CaC₂: 320 g; massa de O₂: 160 g.
  2. BMassa de CaC₂: 70,5 g; massa de O₂: 90 g.
  3. CMassa de CaC₂: 50 g; massa de O₂: 50 g.
  4. DMassa de CaC₂: 140,9 g; massa de O₂: 176,2 g.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — Massa de CaC₂: 140,9 g; massa de O₂: 176,2 g.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Soldagem oxi-acetilênica: estequiometria

Gabarito: letra D. A partir do volume de 0,05 m³ (50 L) de acetileno nas CNTP com volume molar de 22,7 L/mol, calculam-se os mols de C₂H₂ (≈2,2026 mol). Pela estequiometria das reações balanceadas, obtém-se a massa de CaC₂ necessária (≈140,9 g) e a massa de O₂ para combustão total (≈176,2 g).

Resolução passo a passo

  1. Balanceamento das reações

    • R1: CaC₂(s) + 2 H₂O(l) → C₂H₂(g) + Ca(OH)₂(s) (1:1 entre CaC₂ e C₂H₂)

    • R2: 2 C₂H₂(g) + 5 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 2 H₂O(g) (1 mol C₂H₂ consome 2,5 mol O₂)

  1. Cálculo dos mols de C₂H₂

    Volume = 0,05 m³ = 50 L

    n(C₂H₂) = V / Vm = 50 L / 22,7 L/mol ≈ 2,2026 mol

  1. Massa de CaC₂

    n(CaC₂) = n(C₂H₂) = 2,2026 mol

    Massa molar CaC₂ = 40 + 2×12 = 64 g/mol

    m(CaC₂) = 2,2026 mol × 64 g/mol ≈ 140,97 g ≈ 140,9 g

  1. Massa de O₂

    n(O₂) = 2,5 × n(C₂H₂) = 2,5 × 2,2026 mol = 5,5065 mol

    Massa molar O₂ = 32 g/mol

    m(O₂) = 5,5065 mol × 32 g/mol ≈ 176,21 g ≈ 176,2 g

Análise das alternativas

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma 320 g de CaC₂ e 160 g de O₂. Os valores não correspondem aos cálculos estequiométricos. 320 g seria aproximadamente 5 mols de CaC₂, o que exigiria um volume muito maior de C₂H₂.

Alternativa B — ❌ Incorreta

70,5 g de CaC₂ e 90 g de O₂. Valores muito abaixo dos calculados; 70,5 g correspondem a cerca de 1,1 mol de CaC₂, insuficiente para os 50 L de acetileno.

Alternativa C — ❌ Incorreta

50 g de CaC₂ e 50 g de O₂. Massas muito baixas, incompatíveis com a quantidade de gás produzido.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Massa de CaC₂ ≈ 140,9 g e massa de O₂ ≈ 176,2 g, exatamente os valores obtidos pelos cálculos estequiométricos.

NÃO CAIA NESSA!

Em questões de estequiometria envolvendo gases, confira sempre o valor do volume molar fornecido (aqui 22,7 L/mol) e não confunda com os 22,4 L/mol das CNTP clássicas. Balancie as equações antes de iniciar os cálculos.

Gabarito: letra D

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