Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 59 do Enem 2012 PPL: quanto hidrogênio sai de 1 kg de PET

Enem 2012 PPL · 1º dia · caderno branco · Química · Química geral

Só quer conferir? Ver o gabarito

C 40 e 60 litros.

O polímero PET (tereftalato de polietileno), material presente em diversas embalagens descartáveis, pode levar centenas de anos para ser degradado e seu processo de reciclagem requer um grande aporte energético. Nesse contexto, uma técnica que visa baratear o processo foi implementada recentemente. Trata-se do aquecimento de uma mistura de plásticos em um reator, a 700 °C e 34 atm, que promove a quebra das ligações químicas entre átomos de hidrogênio e carbono na cadeia do polímero, produzindo gás hidrogênio e compostos de carbono que podem ser transformados em microesferas para serem usadas em tintas, lubrificantes, pneus, dentre outros produtos.

Estrutura do PET: unidade –[O–CO–C₆H₄–CO–O–CH₂–CH₂]ₙ–, de fórmula C₁₀H₈O₄.

Disponível em: www1.folha.uol.br. Acesso em: 26 jul. 2010 (adaptado).

Considerando o processo de reciclagem do PET, para tratar 1 000 g desse polímero, com rendimento de 100%, o volume de gás hidrogênio liberado, nas condições apresentadas, encontra-se no intervalo entre

Dados: Constante dos gases R = 0,082 L atm/mol K; Massa molar do monômero do PET = 192 g/mol; Equação de estado dos gases ideais: PV = nRT

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O volume de H₂ liberado por 1 kg de PET a 700 °C e 34 atm.

Mols de monômero

n=1 000192≈5,2 moln = \frac{1\,000}{192} \approx 5{,}2\ \text{mol}

Hidrogênio

Cada unidade C₁₀H₈O₄ tem 8 átomos de H, que formam 4 H₂:

nH2=4×5,2≈20,8 moln_{H_2} = 4 \times 5{,}2 \approx 20{,}8\ \text{mol}

Volume

T = 700 + 273 = 973 K:

V=n R TP=20,8×0,082×97334≈49 LV = \frac{n\,R\,T}{P} = \frac{20{,}8 \times 0{,}082 \times 973}{34} \approx 49\ \text{L}

Está entre 40 e 60 litros.

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Corresponde a usar só 1 H₂ por monômero.

  • B

    Usa 2 H₂ por monômero, mas cada um tem 8 hidrogênios (4 H₂).

  • D

    Superestima a quantidade de H₂ ou usa a temperatura errada.

  • E

    Também superestima o volume.

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: 789 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 1ª mais difícil de 45 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 25 · Competência 7Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção.
Mandar no WhatsApp

Mais questões de química geral