Objetos de prata sofrem escurecimento devido à sua reação com enxofre. Estes materiais recuperam seu brilho característico quando envoltos por papel alumínio e mergulhados em um recipiente contendo água quente e sal de cozinha.
A reação não balanceada que ocorre é:
Dados da massa molar dos elementos (g mol−1): Ag = 108; S = 32.
UCKO, D. A. Química para as ciências da saúde: uma introdução à química geral,
orgânica e biológica. São Paulo: Manole, 1995 (adaptado).
Utilizando o processo descrito, a massa de prata metálica que será regenerada na superfície de um objeto que contém 2,48 g de Ag2S é
A) 0,54 g.
B) 1,08 g.
C) 1,91 g.
D) 2,16 g.
E) 3,82 g.
Resolução em texto
📘 Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Química Geral (Estequiometria e Reações Químicas).
📔 Nível da Questão:
- Médio.
✅ Gabarito:
- Alternativa D.
🎯 Tema/Objetivo Geral:
- Aplicar a proporção molar em uma reação química para determinar a massa de um produto obtido a partir de determinada massa de reagente.
🔷 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Comando da questão:
“A massa de prata metálica que será regenerada na superfície de um objeto que contém 2,48 g de Ag₂S é:”
📌 Explicação detalhada:
A questão quer que calculemos quantos gramas de prata metálica (Ag) serão produzidos a partir de 2,48 g de sulfeto de prata (Ag₂S), considerando a equação química fornecida.
📌 Palavras-chave:
- massa de prata metálica
- reação de redução (regeneração)
- Ag₂S → Ag
📌 Objetivo:
Usar as massas molares e a equação balanceada para encontrar, por proporção estequiométrica, a massa de Ag metálico gerado a partir de 2,48 g de Ag₂S.
➡️ Agora que o comando foi analisado e o objetivo definido, vamos abordar os conceitos e conteúdos necessários.
🔷 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Reações químicas e balanceamento:
Toda reação obedece à Lei da Conservação da Massa. Por isso, o número de átomos de cada elemento nos reagentes deve ser igual ao número nos produtos.
📌 Equação balanceada correta:
3 Ag₂S (s) + 2 Al (s) → Al₂S₃ (s) + 6 Ag (s)
📌 Estequiometria:
É o cálculo baseado na proporção molar entre reagentes e produtos.
✔ Na equação, 3 mol de Ag₂S produzem 6 mol de Ag.
✔ A massa molar do Ag₂S é:
2 × 108 (Ag) + 32 (S) = 248 g/mol
✔ A massa molar do Ag é:
108 g/mol
➡️ Com os conceitos bem estabelecidos, vamos agora interpretar o texto da questão.
🔷 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Contexto:
Você tem uma peça escurecida por Ag₂S e deseja saber quanto de prata pura poderá ser recuperado por meio da reação química descrita.
📌 Frases-chave do enunciado:
- “recuperar o brilho característico”
- “envoltos por papel alumínio”
- “2,48 g de Ag₂S”
📌 Relação com o conteúdo:
A prata será regenerada pela reação química, e a proporção molar entre o sulfeto de prata (Ag₂S) e a prata metálica (Ag) é de 3 : 6.
➡️ Agora que interpretamos o texto, vamos desenvolver o raciocínio e realizar os cálculos.
🔷 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
📌 Proporção molar:
Da equação balanceada:
3 mol de Ag₂S → 6 mol de Ag
📌 Convertendo mol para gramas:
- 3 mol de Ag₂S = 3 × 248 = 744 g
- 6 mol de Ag = 6 × 108 = 648 g
📌 Regra de três: Se 744 g de Ag₂S produzem 648 g de Ag,
então 2,48 g de Ag₂S produzirão:
➡️ 648 × 2,48 / 744 = 2,16 g de Ag
✅ Resultado: 2,16 g de prata metálica será regenerada.
🔷 Passo 5: Análise das Alternativas
📌 Alternativas apresentadas:
A) 0,54 g ❌
B) 1,08 g ❌
C) 1,91 g ❌
D) 2,16 g ✅
E) 3,82 g ❌
✅ Justificativa da alternativa correta (D):
Foi o valor exato obtido a partir da proporção molar da equação balanceada.
❌ Por que as outras estão erradas?
- A, B e C subestimam a quantidade de prata formada.
- E exagera o resultado, não condizente com o cálculo estequiométrico.
➡️ Finalmente, vamos concluir a resolução com um resumo e a justificativa final.
🔷 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo do raciocínio:
A partir da equação balanceada, aplicamos uma proporção estequiométrica usando as massas molares fornecidas, convertendo a massa de Ag₂S em massa de prata metálica (Ag).
📌 Reafirmação da alternativa correta:
A massa de prata metálica regenerada é 2,16 g, de acordo com os cálculos.
🔍 Resumo Final:
Utilizando a equação balanceada e as massas molares corretas, foi possível aplicar uma proporção direta entre 744 g de Ag₂S e 648 g de Ag. A partir de 2,48 g de Ag₂S, regeneramos 2,16 g de prata metálica.
✅ Gabarito final: Alternativa D.
