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Questão 127

ENEM 2025, Ciências da Natureza Favoritar

Apaixonada por culinária e química, uma chefe de cozinha calculou que, para promover o crescimento adequado da massa durante o cozimento de um bolo a 180 °C (453 K) e 1,00 atm, ela precisaria utilizar uma quantidade de fermento químico suficiente para produzir um volume de gás igual a 4,00 L. Com esse objetivo, ela escolheu utilizar o bicarbonato de amônio, um composto que, sob aquecimento, degrada-se em três gases distintos, que são os responsáveis pelo crescimento da massa. A decomposição do bicarbonato de amônio ocorre conforme a equação química apresentada e, nas condições do cozimento, seu rendimento é de 80%.

NH₄HCO₃ (s) → NH₃ (g) + CO₂ (g) + H₂O (g)

Considere que a mistura dos gases se comporta como gás ideal nas condições de cozimento utilizadas pela chefe.

Dados: Massa molar do NH₄HCO₃ = 79 g · mol⁻¹ e R = 0,082 atm · L · mol⁻¹ · K⁻¹.

A massa, em grama, de bicarbonato de amônio que ela deve utilizar é mais próxima de

Ver gabarito e resolução

Em resumo: São precisos 0,108 mol de gás; cada mol de NH₄HCO₃ dá 3 mol de gás; com 80% de rendimento, cerca de 3,5 g.

Gabarito oficial: alternativa B.

Resolução

A questão pede a massa de bicarbonato de amônio para produzir 4,00 L de gases a 453 K e 1 atm, com rendimento de 80%.

  1. Mols de gás necessários, por p \cdot V = n \cdot R \cdot T: n = \dfrac{1{,}00 \cdot 4{,}00}{0{,}082 \cdot 453} \approx 0{,}108 mol.
  2. Cada mol de NH₄HCO₃ produz 3 mol de gás (NH₃ + CO₂ + H₂O): n_{\text{sal}} = \dfrac{0{,}108}{3} \approx 0{,}0359 mol, se o rendimento fosse 100%.
  3. Com rendimento de 80%, é preciso mais reagente: \dfrac{0{,}0359}{0{,}80} \approx 0{,}0449 mol.
  4. Massa: 0{,}0449 \cdot 79 \approx 3{,}5 g.

Alternativas

  • A) Errada. 2,3 g aparece ao multiplicar pelo rendimento (× 0,80) em vez de dividir.
  • B) Correta. Cerca de 3,5 g, considerando os 3 mol de gás e o rendimento de 80%.
  • C) Errada. Não corresponde à conta correta (0,0449 mol × 79 g/mol); erra a proporção de gases ou o rendimento.
  • D) Errada. Também não corresponde a 0,0449 mol × 79 g/mol.
  • E) Errada. Massas grandes assim aparecem quando não se divide por 3, como se cada mol de sal desse só 1 mol de gás.

Logo, a resposta é a alternativa B.

Fonte: INEP/MEC.

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