Questão 61 (Fameca 2020)

Prova de Conhecimentos Gerais – Primeira fase

 

Uma empresa japonesa desenvolveu uma minicélula eletroquímica que utiliza uma carga de metanol (CH₃OH) de 2 cm³, sendo capaz de alimentar um tocador de MP3 por até 20 horas. 

(www.inovacaotecnologica.com.br, 03.03.2005. Adaptado.) 

A figura representa, simplificadamente, o funcionamento de uma célula eletroquímica cujo combustível é o metanol. 

Os potenciais de redução associados às reações que ocorrem nessa célula a combustível são: 

CO₂ + 6H⁺ + 6e^– → CH₃OH + H₂O            Eº = +0,02 V 

O₂ + 6H⁺ + 6e^– → 3H₂O                             Eº = +1,23 V

Considerando a constante de Avogadro igual a 6 × 10²³ mol^–1 e a densidade do metanol igual a 0,8 g/cm³, o número de moléculas desse álcool existente em cada carga da célula é igual a

(A) 4,5 × 10²². 

(B) 3,0 × 10²¹. 

(C) 1,5 × 10²².

(D) 1,5 × 10²¹. 

(E) 3,0 × 10²².

Resolução 

Considerando que a carga é de 2 cm³, podemos calcular a quantidade de metanol utilizada na minicélula por meio da densidade:

0,8 g ————— 1 cm³

X      ————— 2 cm³

X = 1,6 g 

Sabendo dessa massa e conhecendo a massa molar do metanol (32,04 g/ mol), podemos calcular o número de mols presente nessa carga:

32,04 g —————— 1 mol 

1,6 g ——————–   Y

Y = 0,049 mol 

Por meio do número de Avogadro, calcula-se o número de moléculas nessa carga:

6 × 10²³ moléculas ———- 1 mol 

        Z                   ———- 0,049 mol 

Z = 2,99 x 10²² moléculas ~ 3  x 10²² moléculas

Resposta: E