Uma das reações que produzem dióxido de carbono ocorre pela combinação de carbono com oxigênio em um meio reacional. Considere que em uma experiência de laboratório, cientistas combinaram 12 gramas de carbono com oxigênio suficiente para produzir 44 gramas de dióxido de carbono (CO₂). Sabendo que a proporção entre a massa de carbono e a massa de dióxido de carbono é constante, a massa de oxigênio que reagiu com o carbono nessa reação será igual a

Alternativa B

A questão aborda a Lei da Conservação das Massas, proposta por Antoine Lavoisier. Este princípio fundamental da química afirma que, em um sistema fechado, a massa total dos reagentes deve ser igual à massa total dos produtos formados.

No contexto da reação descrita, temos a síntese de dióxido de carbono ($CO2$) a partir da combinação de carbono ($C$) e oxigênio ($O2$).

Análise

Para resolver a questão, devemos aplicar a relação de conservação de massa:

• Reagentes: Carbono ($C$) + Oxigênio ($O_2$)
• Produto: Dióxido de Carbono ($CO_2$)

A equação matemática da conservação de massa é:

$$ \text{Massa}C + \text{Massa}{O2} = \text{Massa}{CO_2} $$

Substituindo os valores fornecidos no enunciado:

• Massa de Carbono = 12 g
• Massa de $CO_2$ produzido = 44 g
• Massa de Oxigênio = incógnita ($x$)

Realizando o cálculo:

$$ 12\,\text{g} + x = 44\,\text{g} $$
$$ x = 44\,\text{g} - 12\,\text{g} $$
$$ x = 32\,\text{g} $$

Além disso, podemos verificar isso pelas massas molares:

• Carbono ($C$): 12 g/mol
• Oxigênio ($O$): 16 g/mol $\Rightarrow$ $O_2$ = 32 g/mol
• $CO_2$: $12 + (16 \times 2) = 44$ g/mol

A proporção dada (12g de C para 44g de $CO_2$) segue exatamente essas massas molares, confirmando que foram necessários 32g de oxigênio.

Conclusão

A massa de oxigênio que reagiu com o carbono foi de 32 gramas.