QUESTÃO 77 - ENEM 2013



ENEM 2013  QUESTÃO 77

A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférico em uma série de reações de oxidorredução. O produto é chamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. Os dois principais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são, respectivamente, 12 g/mol e 16 g/mol.
LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blucher, 1999 (adaptado).
Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de

  1. A
    28.
  2. B
    75.
  3. C
    175.
  4. D
    275. 
  5. E
    303.

resolução

O primeiro passo é calcular a quantidade de ferro (Fe) e de carbono (C) presente em 2,5 toneladas de ferro-gusa
C=3,3/100*2500

C=82,5 Kg
C=0,0825 ton
Fe=2,5-0,0825
Fe=2,4175 ton

Calcular a quantidade de carbono presente no aço doce

(mFe)= 99,7%
(mC)=0,3%

2,4175 _____ 99,7% Fe

X _________ 0,3% C

X=0,0073 ton C

Calcular a massa de C transformada em CO2

0,0825 – 0,0073 = 0,0752 ton = 75,2 kg de C

Por fim, calcular a massa de CO2 formada

C + O2 → CO2

12 ________ 44g
75,2kg ____ Y CO2
Y = 275,7 kg de CO2

RESPOSTA CORRETA:


D
275. 



http://educacao.globo.com/provas/enem-2013/questoes/77.html




http://guiadoestudante.abril.com.br/vestibular-enem/enem-2013-correcao-questao-77-ciencias-natureza-758405.shtml


Estequiometria



  

Definição

Estequiometria  é o cálculo que permite relacionar quantidades de reagentes e produtos, que participam de uma reaçãoquímica com o auxílio das equações químicas correspondentes.

Regras gerais para o cálculo estequiométrico

a) Escrever a equação química do processo.
CO + O2 → CO2
b) Acertar os coeficientes estequiométricos da equação química.
Exemplo:
2CO + O2 → 2CO2
Assim você terá proporção das quantidades em mols entre os participantes. Esses coeficientes lhe darão uma idéia da relação segundo a qual as substâncias se combinam.
Exemplo:
2 mol de CO estão para 1 mol de O2 que está para 2 mol de CO2
2 : 1 : 2
c) Montar a proporção baseando-se nos dados e nas perguntas do problema (massa-massa, massa-quantidade em mols, massa-volume etc.).
d) Utilizar regras de três para chegar à resposta.

Relações auxiliares

Massa molar corresponde à → massa molecular em gramas.

1 mol contém → 6.1023 moléculas

1 mol ocupa → 22,4 L nas CNTP de gás

Exemplo básico

(Dado: C = 12u; O = 16u)
2 CO(g) + 1 O2(g) → 2 CO2(g)
Proporção: 2 mol : 1 mol : 2 mol
ou
56g de CO : 32g O2 : 88g CO2
ou
12.1023 moléculas : 6.1023 moléculas : 12.1023 moléculas
ou
44,8 L de CO : 22,4 L de O2 : 44,8 L de CO2

Pureza

É o quociente entre a massa da substância pura e a massa total da amostra. Pode ser expressa em porcentagem.
P = massa da substância pura / massa da amostra x 100
Exemplo: Qual a massa de CaCO3 presente numa amostra de 200g de calcário cuja pureza é de 80%?
Resolução:
100g de calcário → 80g de CaCO3

200g de calcário → x

x = 160g de CaCO3

Rendimento de uma reação química

É o quociente entre a quantidade de produto realmente obtida, e a quantidade teoricamente calculada. Pode ser expresso em porcentagem.
R = quantidade real / quantidade teórica x 100
Exemplo: Qual a massa de CaCO3 obtida na reação de 2 mol de CaO com 2 mol de CO2, se o rendimento for 60%?
Dados: Massa molar do CaCO3 = 100g / mol
CaO + CO2 → CaCO3
Resolução:
1mol CaO → 1 mol CO2 → 1 mol CaCO3
2 mol CaO → 2 mol CO2 → 2 mol CaCO3
mCaCO3 = 200g
200g CaCO3 → 100% rendimento

x → 60% rendimento

x = 120g de CaCO3
Assista ao vídeo abaixo sobre Estequiometria, produzido pela Khan Academy e traduzido para o português pela Fundação Lemann. 

http://www.infoescola.com/quimica/estequiometria/


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