Questão 76 do Enem 2015 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Química · Reações químicas e estequiometria. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2015
  • 1º dia
  • Natureza
  • Química
  • Reações químicas e estequiometria
  • Habilidade H25
  • Dificuldade difícil

Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas:

2 ZnS + 3 O₂→ 2 ZnO + 2 SO₂

ZnO + CO → Zn + CO₂

Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O₂ (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO₂ (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO₂ (44 g/mol); e Zn (65 g/mol). Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita?

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Gabarito oficial (INEP): C

Primeiro, o minério: 100 kg de esfalerita com pureza de 75% contêm 100 × 0,75 = 75 kg de ZnS.

Quantidade de ZnS: 75 000 g / 97 g/mol ≈ 773 mol.

Nas duas etapas, a proporção é 1 mol de ZnS para 1 mol de ZnO (2 ZnS geram 2 ZnO) e 1 mol de ZnO para 1 mol de Zn. Assim, são formados cerca de 773 mol de Zn.

Massa teórica de Zn: 773 mol × 65 g/mol ≈ 50 260 g ≈ 50,3 kg.

Com rendimento de 80%: 50,3 × 0,80 ≈ 40,2 kg, valor mais próximo de 40 kg, alternativa C.

  • (A) 25 kg ignora parte da massa ou usa a massa molar de forma errada.
  • (B) 33 kg não corresponde a nenhuma combinação correta de pureza e rendimento.
  • (D) 50 kg é a massa teórica, sem aplicar o rendimento de 80%.
  • (E) 54 kg não corresponde ao cálculo, pois o rendimento de 80% reduz o valor.

Dica Enem: em estequiometria com impureza e rendimento, aplique a pureza primeiro, depois a proporção molar e por último o rendimento. Esquecer um desses passos é a pegadinha típica.

Conceitos cobrados: Pureza de minérios em estequiometria; Rendimento de reações químicas; Cálculo de massa a partir de mols.

Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 2,06.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2015, 1º dia, questão 76.
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