ENEM 2011 · Ciências da Natureza
Questão 81 do ENEM 2011
Resposta: letra D. Pela reação entre peróxido de hidrogênio e permanganato de potássio, pede-se a quantidade de permanganato necessária para reagir com 20,0 mL de H₂O₂ 0,1 mol/L.
O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir:
5 H2O2 (aq) + 2 KMnO4 (aq) + 3 H2SO4 (aq) 5 O2 (g) + 2 MnSO4 (aq) + K2SO4 (aq) + 8 H2O (l) ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Química.
São Paulo: McGraw-Hill, 1992.
De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a
- A2,0×10⁰ mol.
- B2,0×10⁻³ mol.
- C8,0×10⁻¹ mol.
- D8,0×10⁻⁴ mol.Resposta correta
- E5,0×10⁻³ mol.
Como resolver a questão 81 passo a passo?
O conceito que resolve
Os coeficientes da equação balanceada dão a proporção em mols: 5 H₂O₂ : 2 KMnO₄. A quantidade de H₂O₂ em mol é a concentração multiplicada pelo volume em litros.
Como chegar na resposta
- n(H₂O₂) = 0,1 mol/L × 0,020 L = 2,0 × 10⁻³ mol.
- A proporção é 5 H₂O₂ para 2 KMnO₄: n(KMnO₄) = 2,0 × 10⁻³ × 2/5.
- n(KMnO₄) = 8,0 × 10⁻⁴ mol.
Por que cada alternativa
- A2,0 × 10⁰ mol é um valor mil vezes maior, que decorre de usar 20 L em vez de 20 mL.
- B2,0 × 10⁻³ mol é a quantidade de H₂O₂, e não de KMnO₄: faltou aplicar a proporção 2:5.
- C8,0 × 10⁻¹ mol resulta de erro de unidade (usar 20 L e a proporção correta).
- DCorreta: 2,0 × 10⁻³ mol de H₂O₂ × (2 KMnO₄ ÷ 5 H₂O₂) = 8,0 × 10⁻⁴ mol de KMnO₄.
- E5,0 × 10⁻³ mol vem de usar a proporção invertida (5/2) em vez de 2/5.
Onde essa questão derruba a maioria
É comum inverter a razão estequiométrica (5/2 em vez de 2/5) ou esquecer de converter mL em L.
O que estudar se você errou
Revise estequiometria com soluções (n = C × V), proporção de coeficientes e conversão de unidades.