Questão 131 · Química: Reações químicas e estequiometria
O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio (massa molar = 93 g mol⁻¹), metal utilizado na fabricação de vários tipos de aço: automotivos, estruturais e inoxidáveis. O processo utilizado na produção do nióbio é a redução aluminotérmica de Nb₂O₅ com excesso de 10% de Al (massa molar = 27 g mol⁻¹), em relação à quantidade estequiométrica da reação, representada pela equação química:
3 Nb₂O₅ (s) + 10 Al (s) → 6 Nb (s) + 5 Al₂O₃ (s)
Uma engenheira metalúrgica estimou a massa de alumínio necessária para produzir 9,3 kg de nióbio, nas condições descritas, para a produção de um lote de peças de aço encomendado por uma indústria, considerando um rendimento de 100%.
Disponível em: www.cbmm.com.br. Acesso em: 17 out. 2015 (adaptado).
A massa de alumínio, em quilograma, estimada pela engenheira é mais próxima de
- A) 2,7 kg.
- B) 3,0 kg.
- C) 4,1 kg.
- D) 4,5 kg.
- E) 5,0 kg.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: E
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2025).
Comentário
Gabarito: E.
Primeiro, converta a massa de nióbio em mols:
- 9,3 kg = 9 300 g
- n(Nb) = 9 300 g / 93 g/mol = 100 mol de Nb
Da equação 3 Nb₂O₅ + 10 Al → 6 Nb + 5 Al₂O₃, a proporção de alumínio para nióbio é 10 mol de Al para 6 mol de Nb:
- n(Al, estequiométrico) = 100 mol × 10/6 ≈ 166,7 mol
- m(Al, estequiométrico) = 166,7 mol × 27 g/mol ≈ 4 500 g = 4,5 kg
O enunciado pede excesso de 10% de alumínio, então a massa necessária é:
m = 4,5 kg × 1,10 ≈ 4,95 kg, que é mais próximo de 5,0 kg.
(A) 2,7 kg: é a massa de Al de 100 mol de Al, sem considerar a proporção da equação.
(B) 3,0 kg: valor sem o excesso e sem a estequiometria correta.
(C) 4,1 kg: não corresponde à massa estequiométrica nem ao excesso.
(D) 4,5 kg: é a massa estequiométrica, mas esquece o excesso de 10%.
Dica Enem: em estequiometria, o erro mais comum é esquecer o excesso ou o rendimento. Leia o enunciado até o fim antes de fazer as contas.
Fundamentos: Estequiometria: massa, mol e massa molar · Proporção estequiométrica na equação química · Excesso de reagente
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 131, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.