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Questão 129

ENEM 2023, Ciências da Natureza Dificuldade: Difícil Favoritar

Um assistente de laboratório precisou descartar sete frascos contendo solução de nitrato de mercúrio(I) que não foram utilizados em uma aula prática. Cada frasco continha 5,25 g de Hg₂(NO₃)₂ dissolvidos em água. Temendo a toxidez do mercúrio e sabendo que o Hg₂Cl₂ tem solubilidade muito baixa, o assistente optou por retirar o mercúrio da solução por precipitação com cloreto de sódio (NaCl), conforme a equação química:

Hg₂(NO₃)₂ (aq) + 2 NaCl (aq) → Hg₂Cl₂ (s) + 2 NaNO₃ (aq)

Na dúvida sobre a massa de NaCl a ser utilizada, o assistente aumentou gradativamente a quantidade adicionada em cada frasco, como apresentado no quadro.

Frasco I II III IV V VI VII
Massa de NaCl em grama (g) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

O produto obtido em cada experimento foi filtrado, secado e teve sua massa aferida. O assistente organizou os resultados na forma de um gráfico que correlaciona a massa de NaCl adicionada com a massa de Hg₂Cl₂ obtida em cada frasco. A massa molar do Hg₂(NO₃)₂ é 525 g mol⁻¹, a do NaCl é 58 g mol⁻¹ e a do Hg₂Cl₂ é 472 g mol⁻¹.

Qual foi o gráfico obtido pelo assistente de laboratório?

Ver gabarito e resolução

Em resumo: Com 0,01 mol de mercúrio por frasco, o NaCl acaba de reagir em 1,16 g; depois disso a massa de precipitado fica em 4,72 g.

Gabarito oficial: alternativa B.

Resolução

A questão pede o gráfico da massa de Hg₂Cl₂ obtida em função da massa de NaCl adicionada.

  1. Mercúrio em cada frasco: n = \dfrac{5{,}25}{525} = 0{,}01\ \text{mol} de Hg₂(NO₃)₂.
  2. Pela equação, 1 mol de Hg₂(NO₃)₂ reage com 2 mol de NaCl. São necessários 0{,}02\ \text{mol} de NaCl, ou 0{,}02 \cdot 58 = 1{,}16\ \text{g}.
  3. Massa máxima de precipitado: 0{,}01 \cdot 472 = 4{,}72\ \text{g} de Hg₂Cl₂.

Até 1,16 g de NaCl, o NaCl é o reagente limitante, e a massa de precipitado cresce em linha reta a partir de zero (sem NaCl, não há precipitado). Depois disso, todo o mercúrio já precipitou, e a massa fica constante em 4,72 g. O gráfico correto sobe em linha reta até cerca de 1,16 g e depois fica horizontal em cerca de 4,7 g.

Alternativas

  • A) Errada. Estabiliza cedo demais, perto de 0,58 g de NaCl.
  • B) Correta. Sobe até cerca de 1,16 g e estabiliza em cerca de 4,7 g.
  • C) Errada. Não estabiliza: ignora o fim do mercúrio disponível.
  • D) Errada. Começa com precipitado sem NaCl adicionado.
  • E) Errada. Começa acima de 5 g e passa da massa máxima possível.

Logo, a resposta é a alternativa B.

Fonte: INEP/MEC.

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