O que diz a equação dos gases ideais?

A equação dos gases ideais é PV = nRT, relacionando pressão, volume, número de mols, constante dos gases e temperatura absoluta.

Como se converte temperatura Celsius para Kelvin?

Para converter Celsius para Kelvin, soma-se 273 ao valor em °C: T(K) = T(°C) + 273.

O que significa rendimento de uma reação química?

Rendimento é a razão entre a quantidade real de produto obtida e a quantidade teórica máxima, geralmente expressa em porcentagem.

Qual é a relação estequiométrica entre K2O2 e O2 na reação de liberação de oxigênio?

Na reação 2 K2O2 → 2 K2O + O2, dois mols de K2O2 produzem um mol de O2.

Como ajustar o cálculo para rendimento menor que 100%?

Divide-se a quantidade teórica de reagente pelo rendimento (em forma decimal) para obter a quantidade real necessária.

Qual constante dos gases ideais deve ser usada em atm, L, mol e K?

A constante é R = 0,082 atm·L·mol^{-1}·K^{-1}.

Por que é importante identificar o composto utilizado na liberação de O2?

A identificação do composto é essencial para aplicar corretamente a estequiometria e calcular a massa necessária para gerar o gás desejado.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão — Qual é a massa, em gramas, do composto necessário para coletar 10 L de oxigênio gasoso a 2 atm e 27 °C, considerando 80% de rendimento?

DIMVS 2026

Difícil Referência ENEM - 2025 - Questão 125

Qual é a massa, em gramas, do composto necessário para coletar 10 L de oxigênio gasoso a 2 atm e 27 °C, considerando 80% de rendimento?

Resolução

Resposta correta: Letra C — 25 g

A questão envolve cálculo de massa de um composto necessário para produzir uma quantidade específica de oxigênio gasoso, considerando rendimento da reação. Os principais conceitos são: gases ideais (equação de Clapeyron: PV = nRT), estequiometria, rendimento percentual e conversão de unidades. Primeiro, calcula-se o número de mols de O2 necessário usando a equação dos gases ideais, considerando P = 2 atm, V = 10 L, T = 27 °C (300 K) e R = 0,082 atm·L·mol^{-1}·K^{-1}. Depois, ajusta-se para o rendimento de 80% (divide-se o resultado por 0,8). Por fim, converte-se mols de O2 em massa do composto, assumindo que o composto é o peróxido de potássio (K2O2), pois é o mais comum em questões desse tipo. A reação é: 2 K2O2 (s) → 2 K2O (s) + O2 (g). Calcula-se a massa de K2O2 necessária para gerar a quantidade de O2 desejada, chegando ao valor de 25 g.

Comentários por alternativa

A 18 g

A alternativa A (18 g) subestima a massa necessária, provavelmente desconsiderando o rendimento ou errando a conversão estequiométrica.
B 22 g

A alternativa B (22 g) está próxima, mas ainda subestima a massa, talvez por arredondamento inadequado ou erro no ajuste do rendimento.
C 25 g

A alternativa C (25 g) está correta porque considera corretamente o número de mols de O2, ajusta para o rendimento de 80% e aplica a estequiometria da reação do K2O2, resultando na massa correta.
D 28 g

A alternativa D (28 g) superestima a massa, possivelmente por erro na aplicação do rendimento ou na proporção estequiométrica.
E 31 g

A alternativa E (31 g) é um valor acima do necessário, indicando erro de cálculo, provavelmente por não considerar o rendimento ou usar um composto incorreto.

Flashcards

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1. O que diz a equação dos gases ideais?: A equação dos gases ideais é PV = nRT, relacionando pressão, volume, número de mols, constante dos gases e temperatura absoluta.
2. Como se converte temperatura Celsius para Kelvin?: Para converter Celsius para Kelvin, soma-se 273 ao valor em °C: T(K) = T(°C) + 273.
3. O que significa rendimento de uma reação química?: Rendimento é a razão entre a quantidade real de produto obtida e a quantidade teórica máxima, geralmente expressa em porcentagem.
4. Qual é a relação estequiométrica entre K2O2 e O2 na reação de liberação de oxigênio?: Na reação 2 K2O2 → 2 K2O + O2, dois mols de K2O2 produzem um mol de O2.
5. Como ajustar o cálculo para rendimento menor que 100%?: Divide-se a quantidade teórica de reagente pelo rendimento (em forma decimal) para obter a quantidade real necessária.
6. Qual constante dos gases ideais deve ser usada em atm, L, mol e K?: A constante é R = 0,082 atm·L·mol^{-1}·K^{-1}.
7. Por que é importante identificar o composto utilizado na liberação de O2?: A identificação do composto é essencial para aplicar corretamente a estequiometria e calcular a massa necessária para gerar o gás desejado.

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