Questão 97 · Química: Química ambiental, materiais e separação de misturas
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?
- A) Peneiração.
- B) Centrifugação.
- C) Extração por solvente.
- D) Destilação fracionada.
- E) Separação magnética.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2022).
Comentário
Gabarito: 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.
Fundamentos: Separação de misturas por propriedades físicas · Centrifugação e diferença de massa · Isótopos e enriquecimento de urânio
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 2022 (Enem — 2º dia (Ciências da Natureza e suas Tecnologias e Matemática e suas Tecnologias)), questão 97, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.