Questão de Química · FGV CBMAM 2021 (nº 59)

A estequiometria é o ramo da química que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos em uma reação química, garantindo que a massa total se conserve. Ela utiliza as proporções em mols (coeficientes estequiométricos) da equação balanceada para converter a quantidade de uma substância na quantidade de outra.

Para resolver o problema, primeiro calculamos as massas molares dos compostos envolvidos:

• Massa molar de $NaI = 23,0 (Na) + 127,0 (I) = 150,0 \, g/mol$
• Massa molar de $O_3 = 3 \times 16,0 (O) = 48,0 \, g/mol$

Em seguida, convertemos a massa de $NaI$ consumida para mols:

• $1,5 \, mg = 1,5 \times 10^{-3} \, g$
• Mols de $NaI = \frac{1,5 \times 10^{-3} \, g}{150,0 \, g/mol} = 1,0 \times 10^{-5} \, mol$

Pela equação balanceada, a relação estequiométrica entre $O_3$ e $NaI$ é de $1:2$, ou seja,$1 , mol$de$O_3$reage com$2 , mol$de$NaI$.

• Mols de $O_3 = \text{Mols de } NaI \times \frac{1 \, mol \, O_3}{2 \, mol \, NaI} = 1,0 \times 10^{-5} \, mol \times \frac{1}{2} = 0,5 \times 10^{-5} \, mol = 5,0 \times 10^{-6} \, mol$

Finalmente, convertemos os mols de $O_3$ para massa em miligramas:

• Massa de $O_3 = \text{Mols de } O_3 \times \text{Massa molar de } O_3 = 5,0 \times 10^{-6} \, mol \times 48,0 \, g/mol = 240 \times 10^{-6} \, g = 0,000240 \, g$
• Convertendo para miligramas: $0,000240 \, g \times 1000 \, mg/g = 0,24 \, mg$

(A) Correta: O cálculo estequiométrico, considerando as massas molares e a proporção de 1:2 entre $O_3$ e $NaI$, resulta em 0,24 mg de $O_3$.
(B) Incorreta: Esta alternativa seria obtida se a proporção estequiométrica entre $O_3$ e $NaI$ fosse considerada $1:1$(ignorando o coeficiente 2 do$NaI), o que é um erro comum de desatenção aos coeficientes da equação balanceada. **(C) Incorreta:** Esta alternativa resultaria se a proporção estequiométrica fosse invertida para \2:1$($2 , mol , O_3$para$1 , mol , NaI$), ou se houvesse outros erros de cálculo.
(D) Incorreta: Este valor não corresponde a um erro estequiométrico comum ou cálculo direto a partir dos dados fornecidos.
(E) Incorreta: Este valor não corresponde a um erro estequiométrico comum ou cálculo direto a partir dos dados fornecidos.