Em dois experimentos separados, oxidou-se exatamente a mesma quantidade de carbono, 2,0 g, no primeiro com excesso de O₂ e no segundo com excesso de O₃. Em ambos os casos, foi obtido um produto gasoso que, ao ser borbulhado em uma solução aquosa de amônia contendo fenolftaleína, virou a coloração do indicador de rosa para incolor. Sobre o que foi exposto, assinale a alternativa correta:
A) O indicador de pH apresentou viragem pois a amônia ácida foi neutralizada com o óxido gerado em ambas as reações.
B) O produto de ambas as reações é o monóxido de carbono, CO, o qual é capaz de neutralizar a amônia básica da solução aquosa.
C) Considerando que ambas as reações tiveram rendimento de 100%, obteve-se a mesma quantidade em massa dos produtos nas duas reações.
D) Podemos afirmar que um número maior de mols de ozônio no segundo experimento foi requerido para oxidar a mesma quantidade de carbono em comparação com o número de mols de oxigênio no primeiro experimento.
E) Sabendo que a reação entre carbono e oxigênio produz rendimento de 100%, a obtenção de 6,0 g de produto indica que o carbono apresentava 90% de pureza.
Soluções para a tarefa
O produto de ambas as reações é o monóxido de carbono, CO, o qual é capaz de neutralizar a amônia básica da solução aquosa (Alternativa B).
A primeira reação envolveu a oxidação de carbono com gás oxigênio e ozônio, ou seja, o produto obtido pode ser CO ou CO₂.
A amônia por sua vez é uma base, assim, apresenta uma cor rosa na presença da fenolftaleina. Ao borbulhar CO ou CO₂ na presença de amônia, temos uma reação de neutralização, fazendo com que a cor passe a ser incolor.
Considerando que o produto foi CO, temos que:
2 C + O₂ ⇒ 2 CO
3 C + O₃ ⇒ 3 CO
Assim, vemos que a massa obtida de produto não é a mesma nas duas reações, sendo necessário menos mol de ozônio para oxidar a mesma quantidade de carbono da reação 1.
Vemos que 2 mols de carbono (24 g) forma 2 mols de CO (56 g), na primeira reação. Como tínhamos 2,0 g de carbono, teremos a formação de 4,67 g de CO em ambas as reações.
Espero ter ajudado!