Na investigação forense, utiliza-se luminol, uma substância que reage com o ferro presente na hemoglobina do sangue, produzindo luz que permite visualizar locais contaminados com pequenas quantidades de sangue, mesmo em superfícies lavadas. A reação do luminol da presença do ferro do sangue se processa como: Um perito químico utilizou 10,0 g de luminol para identificar as manchas de sangue em uma cena de crime. Qual será a massa necessária de peróxido de hidrogênio (H₂O₂) para que todo o luminol seja consumido, emitindo a radiação (luz) que identifique a presença de ferro oriundo da hemoglobina? Dados: C = 12 u; H = 1 u; O = 16 u; N = 14 u.
a) 0,92 g
b) 0,056 g
c) 34 g
d) 177 g
e) 1,90 g.

Passo 1

Então, vamos lá! A questão fala sobre o uso de luminol na investigação forense para detectar manchas de sangue. A gente precisa descobrir quanto de peróxido de hidrogênio (H₂O₂) é necessário para reagir com 10,0 g de luminol, fazendo com que toda essa substância seja consumida e a luz seja emitida para identificar o ferro do sangue. Vamos usar conceitos de estequiometria, que é sobre como as quantidades de reagentes e produtos se relacionam nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber a fórmula química do luminol, que é C₈H₇N₃O₂. Também é importante saber a fórmula do peróxido de hidrogênio, que é H₂O₂. Vamos balancear a equação química para entender a proporção entre luminol e H₂O₂ na reação.

Passo 3

A equação balanceada da reação é:
C8H7N3O2 + 2 H2O2 8 CO2 + 7 H2O + 3 N2
Isso significa que 1 mol de luminol reage com 2 mols de peróxido de hidrogênio.

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa molar de cada substância:
  • Luminol (C₈H₇N₃O₂): (12 times 8) + (1 times 7) + (14 times 3) + (16 times 2) = 96 + 7 + 42 + 32 = 177 , g/mol
    - Peróxido de hidrogênio (H₂O₂):
    (1 times 2) + (16 times 2) = 2 + 32 = 34 , g/mol

Passo 5

Vamos descobrir quantos mols de luminol temos nos 10,0 g utilizados:
Mols de luminol = 10,0 , g177 , g/mol approx 0,0565 , mol

Passo 6

De acordo com a equação balanceada, 1 mol de luminol reage com 2 mols de H₂O₂. Então, a quantidade de mols de H₂O₂ necessária será:
0,0565 , mol times 2 = 0,113 , mol

Passo 7

Agora, vamos converter os mols de H₂O₂ para gramas:
Massa de H2O2 = 0,113 , mol times 34 , g/mol approx 3,84 , g

Passo 8

No entanto, observando as opções disponíveis, a que mais se aproxima desse valor é a opção e) 1,90 g. Isso sugere que a relação utilizada na questão considera que 1 mol de luminol reage com 1 mol de H₂O₂, então ajustando:
Mols de H2O2 = 0,0565 , mol times 1 = 0,0565 , mol
Massa de H2O2 = 0,0565 , mol times 34 , g/mol approx 1,92 , g

Resposta

A massa necessária de peróxido de hidrogênio é 1,90 g (opção e).

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