Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 51 do Enem 2011 PPL: por que obter alumínio gasta mais energia que obter aço

Enem 2011 PPL · 1º dia · caderno branco · Química · Físico-química

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D apresenta entalpia de formação no seu óxido menor do que a entalpia do ferro.

A reciclagem exerce impacto considerável sobre a eficiência energética. Embora restaurar materiais que foram descartados também consuma energia, é possível que essa energia seja substancialmente menor. O gráfico seguinte indica a quantidade de energia necessária para a produção de materiais primários e reciclados. A maioria dos metais ocorre na crosta terrestre como óxidos que devem ser reduzidos para recuperar o metal elementar, o que consome grande quantidade de energia. As entalpias-padrão de formação dos óxidos de alumínio e ferro são, respectivamente: −1 675,7 kJ/mol e −824,2 kJ/mol.

Gráfico de barras da energia em milhões de kJ por tonelada para material primário e reciclado: aço cerca de 30 e 15; papel cerca de 30 e 10; alumínio cerca de 210 e 12

SPIRO, T. G.; STIGLIANI, W. M. Química Ambiental. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2008 (adaptado).

A energia gasta na obtenção do alumínio a partir do seu material primário é maior do que a do aço, porque o alumínio

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Resolução comentada

O que a questão pede

Por que produzir alumínio a partir do minério gasta mais energia que produzir aço.

Entalpia de formação

  • Al₂O₃: −1 675,7 kJ/mol
  • Fe₂O₃: −824,2 kJ/mol

Quanto menor (mais negativa) a entalpia de formação, mais energia foi liberada ao formar o óxido, e mais estável ele é.

Separar o metal

Para recuperar o metal é preciso desfazer o óxido, gastando no mínimo essa mesma energia. Como o óxido de alumínio tem entalpia de formação menor, isolar o alumínio custa mais.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Formar os óxidos libera energia (entalpia negativa); não absorve.

  • B

    O gráfico mostra cerca de 210 contra 30, umas 7 vezes, não 200.

  • C

    O dobro por mol de óxido não explica a diferença de energia por tonelada do gráfico.

  • E

    A valência não é o que determina a energia gasta.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 806 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 2ª mais difícil de 42 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Habilidade 17 · Competência 5Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
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