Questão 76 · Química: Reações químicas e estequiometria
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?
- A) 25
- B) 33
- C) 40
- D) 50
- E) 54
Marque a alternativa correta:
Gabarito: C
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2015).
Comentário
Gabarito: 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.
Fundamentos: Pureza de minérios em estequiometria · Rendimento de reações químicas · Cálculo de massa a partir de mols
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2015 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 76, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.