Questão 120 · Química: Reações químicas e estequiometria
O crescimento da frota de veículos em circulação no mundo tem levado à busca e desenvolvimento de tecnologias que permitam minimizar emissões de poluentes atmosféricos. O uso de veículos elétricos é uma das propostas mais propagandeadas por serem de emissão zero. Podemos comparar a emissão de carbono na forma de CO₂ (massa molar igual a 44 g mol−1) para os dois tipos de carros (a combustão e elétrico). Considere que os veículos tradicionais a combustão, movidos a etanol (massa molar igual a 46 g mol−1), emitem uma média de 2,6 mol de CO₂ por quilômetro rodado, e os elétricos emitem o equivalente a 0,45 mol de CO₂ por quilômetro rodado (considerando as emissões na geração e transmissão da eletricidade). A reação de combustão do etanol pode ser representada pela equação química: C₂H₅OH (l) + 3 O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (g)
Foram analisadas as emissões de CO₂ envolvidas em dois veículos, um movido a etanol e outro elétrico, em um mesmo trajeto de 1 000 km.
CHIARADIA, C. A. Estudo da viabilidade da implantação de frotas de veículos elétricos
e híbridos elétricos no atual cenário econômico, político, energético e ambiental brasileiro.
Guaratinguetá: Unesp, 2015 (adaptado).
A quantidade equivalente de etanol economizada, em quilograma, com o uso do veículo elétrico nesse trajeto, é mais próxima de
- A) 50.
- B) 60.
- C) 95.
- D) 99.
- E) 120.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: A
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2020).
Comentário
Gabarito: A.
Primeiro, calcule as emissões dos dois veículos em 1 000 km. O veículo a etanol emite 2,6 mol de CO₂ por km: 2,6 × 1 000 = 2 600 mol de CO₂. O elétrico emite 0,45 mol de CO₂ por km: 0,45 × 1 000 = 450 mol de CO₂. A economia é de 2 600 − 450 = 2 150 mol de CO₂.
Pela equação de combustão, C₂H₅OH + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O, cada mol de etanol gera 2 mol de CO₂. Logo, o etanol equivalente é 2 150 ÷ 2 = 1 075 mol. Em massa: 1 075 mol × 46 g/mol = 49 450 g, ou cerca de 49,5 kg, mais próximo de 50 kg, alternativa A.
Por que as outras estão erradas:
- B) 60 kg não resulta do cálculo, que dá cerca de 49,5 kg.
- C) 95 kg não resulta do cálculo, que dá cerca de 49,5 kg.
- D) 99 kg é o dobro de 49,5 kg, o que aconteceria se a proporção de 2 mol de CO₂ por mol de etanol fosse ignorada.
- E) 120 kg não corresponde a nenhuma etapa correta do cálculo.
Dica Enem: em problemas com emissões, primeiro calcule o total de mols de CO₂ e depois use a estequiometria da reação para converter mol em massa.
Fundamentos: Estequiometria e massa molar · Emissão de CO₂ de veículos · Relação mol a mol na combustão do etanol
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 2020 (Enem — 2º dia (Ciências da Natureza e suas Tecnologias e Matemática e suas Tecnologias)), questão 120, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.