13 - (UDESC SC)
A reação de combustão completa de qualquer combustível orgânico (que possui átomos de carbono) resulta na formação de dióxido de carbono
e de água
. A respiração é um processo de combustão que libera energia necessária para as atividades realizadas pelos organismos. De acordo com a equação abaixo, não balanceada, a quantidade de
produzido, partindo-se de 10 gramas de glicose (
), é:
a)
b) 25 g
c)
d)
e) 15 g
b) 25 g
c)
d)
e) 15 g
Passo 1
Dados e pedido (vou listar tudo de forma curtinha e clara):\n
- Enunciado dá a glicose com fórmula
.\n - A equação, não balanceada, é
.\n - Quantidade inicial de glicose:
(isto é, temos gramas de ).\n - Pergunta: qual a massa de
produzida a partir desses de glicose? (escolhas fornecidas: a) , b) , c) , d) , e) ).\n
Passo 2
Balancear a equação (passo importante para saber a razão entre mols dos reagentes e produtos).\n
Para balancear olhamos primeiro os átomos de carbono: a glicose tem 6 carbonos, logo precisamos de
para acomodar todos os carbonos. Então colocamos
.\n
A glicose tem hidrogênios, portanto precisamos de
(cada água tem 2 H, então
águas dão
H).\n
Agora conferir oxigênios: à esquerda a glicose tem O e cada
dá 2 O; à direita
têm
O e
têm
O, total
O. Para ter
O à esquerda já temos
da glicose, então precisamos de
O vindos de
, isto é
moléculas de
.\n
Equação balanceada:\n
Para balancear olhamos primeiro os átomos de carbono: a glicose tem 6 carbonos, logo precisamos de
A glicose tem
Agora conferir oxigênios: à esquerda a glicose tem
Equação balanceada:\n
Passo 3
Interpretação estequiométrica (o que essa equação significa em termos de mols):\n
A equação diz que mol de
produz
mols de
. Esse é o fator estequiométrico que vamos usar.\n
Para converter massa em mol usamos a definição de quantidade de substância:\n
A equação diz que
Para converter massa em mol usamos a definição de quantidade de substância:\n
onde
é o número de mols,
é a massa (em gramas) e
é a massa molar (em
). Vou explicar e usar essa fórmula passo a passo.
Passo 4
Calcular massas molares (vou usar os valores inteiros aproximados
— isso é padrão em provas e dá resposta compatível com as opções):\n
Massa molar da glicose:\n
Massa molar da glicose:\n
Massa molar do dióxido de carbono:\n
(Explicação rápida: somamos as massas atômicas dos átomos da fórmula para obter a massa de 1 mol da substância.)
Passo 5
Calcular quantos mols de glicose temos em
:\n
(Dica: deixar em fração
ajuda a fazer contas racionais depois.)
Passo 6
Usar a razão estequiométrica para achar os mols de
:\n
(Explicando: pela equação, cada mol de glicose gera 6 mols de
.)
Passo 7
Converter os mols de
em massa usando
:\n
Calcule
:\n
Passo 8
Comparar com as opções e escolher a mais próxima:\n
A massa calculada é . Entre as alternativas dadas, a que corresponde é a letra e)
(é a que mais se aproxima e é a opção prevista pelo problema).\n
Pequena observação de prova: usar as massas atômicas inteiras dá exatamente este valor fracionário; usar massas atômicas com casas decimais daria resultado muito próximo ( ), então a escolha continua sendo
.
A massa calculada é
Pequena observação de prova: usar as massas atômicas inteiras dá exatamente este valor fracionário; usar massas atômicas com casas decimais daria resultado muito próximo (
Resposta
e)