Questão 97 do Enem 2022 comentada

Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Química · Química ambiental, materiais e separação de misturas. Tente responder antes de abrir o gabarito.

  • Enem 2022
  • 2º dia
  • Natureza
  • Química
  • Química ambiental, materiais e separação de misturas
  • Habilidade H26
  • Dificuldade média

O urânio é empregado como fonte de energia em reatores nucleares. Para tanto, o seu mineral deve ser refinado, convertido a hexafluoreto de urânio e posteriormente enriquecido, para aumentar de 0,7% a 3% a abundância de um isótopo específico — o urânio-235. Uma das formas de enriquecimento utiliza a pequena diferença de massa entre os hexafluoretos de urânio-235 e de urânio-238 para separá-los por efusão, precedida pela vaporização. Esses vapores devem efundir repetidamente milhares de vezes através de barreiras porosas formadas por telas com grande número de pequenos orifícios. No entanto, devido à complexidade e à grande quantidade de energia envolvida, cientistas e engenheiros continuam a pesquisar procedimentos alternativos de enriquecimento.

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2006 (adaptado).

Considerando a diferença de massa mencionada entre os dois isótopos, que tipo de procedimento alternativo ao da efusão pode ser empregado para tal finalidade?

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Gabarito oficial (INEP): B

Os isótopos urânio-235 e urânio-238 têm massas diferentes, e essa pequena diferença permite separá-los por processos físicos que dependem da massa. No método de efusão, as moléculas mais leves (UF6 com U-235) atravessam as barreiras porosas um pouco mais rápido. A alternativa que aproveita a mesma propriedade, a diferença de massa, é a centrifugação: ao girar a mistura gasosa em alta velocidade, as moléculas mais pesadas (com U-238) são empurradas para a parede da centrífuga, enquanto as mais leves se concentram no centro. Esse é o princípio da centrifugação usada no enriquecimento de urânio.

  • A) Errada: a peneiração separa sólidos por tamanho de partícula, não por massa molar de gases.
  • C) Errada: a extração por solvente depende da solubilidade, não da diferença de massa dos isótopos.
  • D) Errada: a destilação fracionada separa líquidos por ponto de ebulição, e não isótopos de mesma química.
  • E) Errada: a separação magnética depende de propriedades magnéticas, que não diferem entre esses isótopos.

Dica Enem: pergunte sempre qual propriedade separa os componentes. Se a diferença é de massa, pense em centrifugação ou efusão; se é de solubilidade, em extração.

Conceitos cobrados: Separação de misturas por propriedades físicas; Centrifugação e diferença de massa; Isótopos e enriquecimento de urânio.

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: 1,61.

Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2022, 2º dia, questão 97.
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