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Questão 123

ENEM 2024, Ciências da Natureza Dificuldade: Fácil Favoritar

Um dos agentes que mais contribui para a poluição do ar é o automóvel a combustão interna. Em áreas urbanas, isso é demonstrado dramaticamente pela fumaça fotoquímica, resultante da interação entre óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e luz solar, para formar produtos de oxidação, que causam irritação aos olhos, ao aparelho respiratório e danos às plantas. As condições de operação de motores a combustão, como a razão da mistura ar/combustível no cilindro, influenciam na composição dos gases lançados pelo escapamento na atmosfera. O gráfico ilustra a variação nas composições dos principais gases, dióxido de carbono (CO₂), hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), monóxido de nitrogênio (NO) e oxigênio molecular (O₂), emitidos por um motor a gasolina, em diferentes razões ar/combustível, em massa.

Gráfico da composição dos gases de escapamento (CO₂, CO, O₂, HC e NO) em função da razão ar/combustível de 10 a 20, com a razão estequiométrica em torno de 14,7; acima dela, CO e HC caem, O₂ sobe e NO tem pico perto de 16

RANGEL, M. C.; CARVALHO, M. F. A. Impacto dos catalisadores automotivos no controle da qualidade do ar. Química Nova, v. 26, 2003 (adaptado).

Na condição de razão ar/combustível igual a 18, haverá uma emissão

Ver gabarito e resolução

Em resumo: Na razão 18, há ar de sobra: a queima é completa, o CO fica baixo e o CO₂ continua alto.

Gabarito oficial: alternativa C.

Resolução

A questão pede como fica a emissão de gases com razão ar/combustível igual a 18.

A razão estequiométrica é cerca de 14,7. Com 18, há mais ar que o necessário (mistura pobre). Com oxigênio de sobra, a combustão é praticamente completa: quase todo o carbono vira CO₂, e sobra pouco CO e pouco hidrocarboneto sem queimar. No gráfico, nessa razão, o CO e o HC estão baixos, o O₂ está alto (excesso de ar) e o CO₂ continua alto.

Alternativas

  • A) Errada. Com excesso de ar, o O₂ é alto, não baixo; e o NO já passou do pico (perto de 16).
  • B) Errada. O HC é baixo com mistura pobre.
  • C) Correta. CO baixo e CO₂ alto.
  • D) Errada. O CO é baixo, não alto.
  • E) Errada. O CO₂ não é baixo, e o HC não é alto.

Logo, a resposta é a alternativa C.

Fonte: INEP/MEC.

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