Questão 50 do ENEM 2004

Question

Em setembro de 1998, cerca de 10.000 toneladas de ácido sulfúrico (\ce{H2SO4}) foram derramadas pelo navio Bahamas no litoral do Rio Grande do Sul. Para minimizar o impacto ambiental de um desastre desse tipo, é preciso neutralizar a acidez resultante. Para isso pode-se, por exemplo, lançar calcário, minério rico em carbonato de cálcio (\ce{CaCO3}), na região atingida.

A equação química que representa a neutralização do \ce{H2SO4} por \ce{CaCO3}, com a proporção aproximada entre as massas dessas substâncias é:

Equação química da reação de neutralização: H2SO4 (1 tonelada) + CaCO3 (1 tonelada, com a indicação 'reage com') -> CaSO4 (sólido sedimentado) + H2O + CO2 (gás).

Pode-se avaliar o esforço de mobilização que deveria ser empreendido para enfrentar tal situação, estimando a quantidade de caminhões necessária para carregar o material neutralizante. Para transportar certo calcário que tem 80% de \ce{CaCO3}, esse número de caminhões, cada um com carga de 30 toneladas, seria próximo de

A
100.
B
200.
C
300.
D
400.
E
500.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 50 do ENEM 2004

Prova · Química: Reagente limitante, pureza e rendimento

Em setembro de 1998, cerca de 10.000 toneladas de ácido sulfúrico (\ce{H2SO4}) foram derramadas pelo navio Bahamas no litoral do Rio Grande do Sul. Para minimizar o impacto ambiental de um desastre desse tipo, é preciso neutralizar a acidez resultante. Para isso pode-se, por exemplo, lançar calcário, minério rico em carbonato de cálcio (\ce{CaCO3}), na região atingida.

A equação química que representa a neutralização do \ce{H2SO4} por \ce{CaCO3}, com a proporção aproximada entre as massas dessas substâncias é:

Equação química da reação de neutralização: H2SO4 (1 tonelada) + CaCO3 (1 tonelada, com a indicação 'reage com') -> CaSO4 (sólido sedimentado) + H2O + CO2 (gás).

Pode-se avaliar o esforço de mobilização que deveria ser empreendido para enfrentar tal situação, estimando a quantidade de caminhões necessária para carregar o material neutralizante. Para transportar certo calcário que tem 80% de \ce{CaCO3}, esse número de caminhões, cada um com carga de 30 toneladas, seria próximo de

A
100.
B
200.
C
300.
D
400.
E
500.

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Resolução comentada

A figura mostra a proporção aproximada em massa: 1 tonelada de \ce{H2SO4} reage com 1 tonelada de \ce{CaCO3}. Isso confere com as massas molares: \ce{H2SO4} = 98 g/mol e \ce{CaCO3} = 100 g/mol, na proporção 1:1 em mols.

Como o ácido derramado foi de 10.000 toneladas, é preciso de 10.000 toneladas de \ce{CaCO3} puro.

O calcário, porém, tem só 80% de \ce{CaCO3}. Então a massa de calcário é maior que a de \ce{CaCO3} necessário:

Massa de calcário: 0{,}80 \cdot m = 10.000
m = \dfrac{10.000}{0{,}80} = 12.500\ \text{t}

Cada caminhão leva 30 toneladas, logo:

\text{número de caminhões} = \dfrac{12.500}{30} \approx 417

O valor mais próximo é 400.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa C engana quem esquece que o calcário tem só 80% de \ce{CaCO3} e divide 10.000 t diretamente por 30.

Por que as outras alternativas estão erradas

AErro de ordem de grandeza; não corresponde a nenhuma conta com os dados do enunciado.
BNão corresponde ao cálculo correto; 200 caminhões carregam só 6.000 t, menos que o necessário.
CUsa 10.000 t de calcário sem corrigir a pureza de 80%: 10.000/30 ≈ 333.
EMultiplica por 1,25 duas vezes ou erra a correção da pureza; excede o necessário (≈417).

Assuntos: Reagente limitante, pureza e rendimento, Neutralização e reações ácido-base.

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Questão 50 no caderno Amarela do ENEM 2004