Questão 125 · Química: Reações químicas e estequiometria
Apaixonada por culinária e química, uma chefe de cozinha calculou que, para promover o crescimento adequado da massa durante o cozimento de um bolo a 180 °C (453 K) e 1,00 atm, ela precisaria utilizar uma quantidade de fermento químico suficiente para produzir um volume de gás igual a 4,00 L. Com esse objetivo, ela escolheu utilizar o bicarbonato de amônio, um composto que, sob aquecimento, degrada-se em três gases distintos, que são os responsáveis pelo crescimento da massa. A decomposição do bicarbonato de amônio ocorre conforme a equação química apresentada e, nas condições do cozimento, seu rendimento é de 80%.
NH₄HCO₃ (s) → NH₃ (g) + CO₂ (g) + H₂O (g)
Considere que a mistura dos gases se comporta como gás ideal nas condições de cozimento utilizadas pela chefe.
Dados: Massa molar do NH₄HCO₃ = 79 g ⋅ mol⁻¹ e R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol⁻¹ ⋅ K⁻¹.
A massa, em grama, de bicarbonato de amônio que ela deve utilizar é mais próxima de
- A) 2,3 g.
- B) 3,5 g.
- C) 5,9 g.
- D) 6,8 g.
- E) 8,9 g.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2025).
Comentário
Gabarito: B.
Primeiro, calcule o número de mols de gás necessário para 4,00 L a 453 K e 1,00 atm, pela equação dos gases ideais:
- n(gás) = PV / RT = (1,00 · 4,00) / (0,082 · 453)
- n(gás) = 4,00 / 37,15 ≈ 0,108 mol
A equação mostra que 1 mol de NH₄HCO₃ produz 3 mol de gases (NH₃, CO₂ e H₂O). Logo:
- n(NH₄HCO₃, teórico) = 0,108 / 3 ≈ 0,0359 mol
Como o rendimento é de 80%, é preciso usar mais reagente do que o teórico:
- n(real) = 0,0359 / 0,80 ≈ 0,0449 mol
- m = n · M = 0,0449 · 79 ≈ 3,5 g
Portanto, a alternativa B é a correta.
- A) Errada: 2,3 g resulta de multiplicar por 0,80 em vez de dividir, ou seja, usar menos reagente do que o teórico, quando o rendimento incompleto exige mais.
- C) Errada: 5,9 g não resulta da sequência correta de cálculo (mols de gás, divisão por 3 e correção do rendimento).
- D) Errada: 6,8 g não resulta da sequência correta de cálculo.
- E) Errada: 8,9 g não resulta da sequência correta de cálculo.
Dica Enem: cuidado com dois detalhes: o total de mols de gás formado por mol de sal (3) e o rendimento, que sempre aumenta a massa de reagente necessária (divide-se por 0,80).
Fundamentos: Equação dos gases ideais (PV = nRT) · Estequiometria com gases produzidos · Rendimento de reação · Conversão de mol em massa
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 2025 (Enem — 2º dia (Ciências da Natureza e suas Tecnologias e Matemática e suas Tecnologias)), questão 125, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.