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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 59 do ENEM 2012

1º dia · Ciências da Natureza · H26 · Química: Cálculo estequiométrico

No Japão, um movimento nacional para a promoção da luta contra o aquecimento global leva o slogan: 1 pessoa, 1 dia, 1 kg de \ce{CO2} a menos! A ideia é cada pessoa reduzir em 1 kg a quantidade de \ce{CO2} emitida todo dia, por meio de pequenos gestos ecológicos, como diminuir a queima de gás de cozinha.

Um hamburguer ecológico? É pra já! Disponível em: http://lqes.iqm.unicamp.br. Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado).

Considerando um processo de combustão completa de um gás de cozinha composto exclusivamente por butano (\ce{C4H10}), a mínima quantidade desse gás que um japonês deve deixar de queimar para atender à meta diária, apenas com esse gesto, é de

Dados: \ce{CO2} (44\text{ g/mol}); \ce{C4H10} (58\text{ g/mol})

  1. A
    0{,}25\text{ kg}.
  2. B
    0{,}33\text{ kg}.
  3. C
    1{,}0\text{ kg}.
  4. D
    1{,}3\text{ kg}.
  5. E
    3{,}0\text{ kg}.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Primeiro, escreva a combustão completa do butano e balanceie:

\ce{C4H10 + 13/2 O2 -> 4 CO2 + 5 H2O}

A proporção que interessa é: 1 mol de butano produz 4 mols de \ce{CO2}.

Convertendo para massa com os dados do enunciado:

  • 1 mol de \ce{C4H10} = 58\ \text{g}
  • 4 mols de \ce{CO2} = 4 \times 44 = 176\ \text{g}

Assim, 58\ \text{g} de butano geram 176\ \text{g} de \ce{CO2}. A meta é deixar de emitir 1\ \text{kg} = 1000\ \text{g} de \ce{CO2}. Por regra de três:

  1. 58\ \text{g} de butano \to 176\ \text{g} de \ce{CO2}
  2. x \to 1000\ \text{g} de \ce{CO2}
  3. x = \dfrac{58 \times 1000}{176} \approx 330\ \text{g}

Logo, x \approx 0{,}33\ \text{kg} de butano.

Como cada kg de butano queimado emite mais de 1 kg de \ce{CO2} (cerca de 3{,}03\ \text{kg}), é coerente que a massa de gás necessária seja menor que 1 kg.

Alternativa B.

Pegadinha: As alternativas D e E exploram a inversão da razão entre as massas (176/58 ≈ 3), e C exploraria supor proporção 1:1 em massa.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AUsa 3 mols de CO2 em vez de 4 ou erra a proporção, chegando a um valor menor que o necessário.
  • CSupõe proporção 1:1 em massa entre butano e CO2, ignorando a estequiometria.
  • DInverte a razão, calculando 176/58 ou 1000·(1/0,77), sem relação com a proporção correta.
  • EMultiplica 1 kg pela razão 176/58 ≈ 3, invertendo a regra de três.

Assuntos: Cálculo estequiométrico, Combustão e poder calorífico.

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