Questão 34 do IME 2019

Question

É requerido que fazendas produtoras de leite bovino controlem a acidez do leite que está aguardando o processamento. Essa acidez é resultante da conversão da lactose em ácido lático (ácido 2-hidroxipropanoico) por ação de microrganismos:

\ce{C12H22O11 + H2O -> 4 C3H6O3}

Um fazendeiro decidiu fazer um experimento para determinar a taxa de geração de ácido lático no leite armazenado: retirou uma amostra de 50\text{ cm}^3 de leite, cuja concentração de ácido lático é de 1{,}8\text{ g/L}, e, depois de três horas, utilizou 40\text{ cm}^3 de uma solução 0{,}1 molar de \ce{NaOH} para neutralizá-la.

Conclui-se que a taxa média de produção de ácido lático por litro de leite é:

A
0{,}25\text{ mg/L.s}
B
0{,}33\text{ mg/L.s}
C
0{,}50\text{ mg/L.s}
D
0{,}67\text{ mg/L.s}
E
1{,}00\text{ mg/L.s}

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 34 do IME 2019

Prova objetiva · Química · Química: Velocidade de reação e fatores que a alteram

É requerido que fazendas produtoras de leite bovino controlem a acidez do leite que está aguardando o processamento. Essa acidez é resultante da conversão da lactose em ácido lático (ácido 2-hidroxipropanoico) por ação de microrganismos:

\ce{C12H22O11 + H2O -> 4 C3H6O3}

Um fazendeiro decidiu fazer um experimento para determinar a taxa de geração de ácido lático no leite armazenado: retirou uma amostra de 50\text{ cm}^3 de leite, cuja concentração de ácido lático é de 1{,}8\text{ g/L}, e, depois de três horas, utilizou 40\text{ cm}^3 de uma solução 0{,}1 molar de \ce{NaOH} para neutralizá-la.

Conclui-se que a taxa média de produção de ácido lático por litro de leite é:

A
0{,}25\text{ mg/L.s}
B
0{,}33\text{ mg/L.s}
C
0{,}50\text{ mg/L.s}
D
0{,}67\text{ mg/L.s}
E
1{,}00\text{ mg/L.s}

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

A ideia é descobrir quanto ácido lático existe na amostra depois de 3 h, subtrair o que havia no início e dividir pelo tempo.

O ácido lático (\ce{C3H6O3}, massa molar 90\ \text{g/mol}) é monoprótico e reage com NaOH na proporção 1:1.

Mols de NaOH usados: n = 0{,}1\ \text{mol/L} \times 0{,}040\ \text{L} = 4\times10^{-3}\ \text{mol}.
Esse valor é o total de ácido na amostra: 4\times10^{-3}\ \text{mol}.
Massa de ácido: 4\times10^{-3} \times 90 = 0{,}36\ \text{g}.
Concentração final, em 50\ \text{cm}^3 = 0{,}05\ \text{L}: \dfrac{0{,}36}{0{,}05} = 7{,}2\ \text{g/L}.
Aumento de concentração: 7{,}2 - 1{,}8 = 5{,}4\ \text{g/L}.
Tempo: 3\ \text{h} = 10800\ \text{s}.
Taxa: \dfrac{5400\ \text{mg/L}}{10800\ \text{s}} = 0{,}50\ \text{mg/L·s}.

Alternativa C.

Pegadinha: Usar 7{,}2 g/L direto, sem subtrair a concentração inicial de 1{,}8 g/L, daria cerca de 0{,}67 mg/L·s (alternativa D).

Por que as outras alternativas estão erradas

AValor menor que o correto; não corresponde a nenhuma etapa coerente do cálculo.
BNão bate com a variação de 5{,}4 g/L em 10800 s.
DNão corresponde ao aumento correto de concentração dividido pelo tempo.
ECorresponde a um aumento de cerca de 10{,}8 g/L, o dobro do real.

Assuntos: Velocidade de reação e fatores que a alteram, Diluição, mistura e titulação.

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Questão 34 no caderno Prova objetiva do IME 2019

Fonte: IME 2019 · Prova objetiva. Prova oficial ↗