Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 57 do Enem 2014 PPL: quanto sulfato de alumínio tratar 3 000 L de água exige

Enem 2014 PPL · 1º dia · caderno branco · Química · Química geral

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D 1 480 g.

A água potável precisa ser límpida, ou seja, não deve conter partículas em suspensão, tais como terra ou restos de plantas, comuns nas águas de rios e lagoas. A remoção das partículas é feita em estações de tratamento, onde Ca(OH)₂ em excesso e Al₂(SO₄)₃ são adicionados em um tanque para formar sulfato de cálcio e hidróxido de alumínio. Esse último se forma como flocos gelatinosos insolúveis em água, que são capazes de agregar partículas em suspensão. Em uma estação de tratamento, cada 10 gramas de hidróxido de alumínio é capaz de carregar 2 gramas de partículas. Após decantação e filtração, a água límpida é tratada com cloro e distribuída para as residências. As massas molares dos elementos H, O, Al, S e Ca são, respectivamente, 1 g/mol, 16 g/mol, 27 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol.

Considerando que 1 000 litros da água de um rio possuem 45 gramas de partículas em suspensão, a quantidade mínima de Al₂(SO₄)₃ que deve ser utilizada na estação de tratamento de água, capaz de tratar 3 000 litros de água de uma só vez, para garantir que todas as partículas em suspensão sejam precipitadas, é mais próxima de

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Resolução comentada

O que a questão pede

A massa mínima de sulfato de alumínio para limpar 3 000 L de água.

Partículas a remover

45 g/1 000 L×3=135 g45\ \text{g/1\,000 L} \times 3 = 135\ \text{g}

Hidróxido de alumínio necessário

Cada 10 g de Al(OH)₃ carregam 2 g de partículas (proporção 5 para 1):

135×5=675 g de Al(OH)3135 \times 5 = 675\ \text{g de Al(OH)}_3 M[Al(OH)3]=27+3×17=78 g/mol⇒n=67578≈8,65 molM[\text{Al(OH)}_3] = 27 + 3 \times 17 = 78\ \text{g/mol} \quad\Rightarrow\quad n = \frac{675}{78} \approx 8{,}65\ \text{mol}

Sulfato de alumínio

Cada Al₂(SO₄)₃ tem 2 alumínios e forma 2 Al(OH)₃:

n=8,652≈4,33 moln = \frac{8{,}65}{2} \approx 4{,}33\ \text{mol} M[Al2(SO4)3]=2×27+3×96=342 g/molM[\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3] = 2 \times 27 + 3 \times 96 = 342\ \text{g/mol} m=4,33×342≈1 480 gm = 4{,}33 \times 342 \approx 1\,480\ \text{g}

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    59 g não considera a proporção entre a massa do floco e a das partículas.

  • B

    493 g calcula para 1 000 L, não para 3 000 L.

  • C

    987 g usa a proporção errada entre sulfato e hidróxido.

  • E

    2 960 g esquece que cada Al₂(SO₄)₃ forma 2 Al(OH)₃.

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: 713 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.
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