Questão 51 do Enem 2015 PPL: a massa de calcosita para obter 16 mol de cobre

Enem 2015 PPL · 1º dia · caderno azul · Química · Química geral

Nos outros cadernos: branco 51 · amarelo 48 · rosa 90

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C 1 590.

O cobre presente nos fios elétricos e instrumentos musicais é obtido a partir da ustulação do minério calcosita (Cu₂S). Durante esse processo, ocorre o aquecimento desse sulfeto na presença de oxigênio, de forma que o cobre fique "livre" e o enxofre se combine com o O₂ produzindo SO₂, conforme a equação química:

$\text{Cu}_2\text{S}(s) + \text{O}_2(g) \xrightarrow{\Delta} 2\ \text{Cu}(l) + \text{SO}_2(g)$

As massas molares dos elementos Cu e S são, respectivamente, iguais a 63,5 g/mol e 32 g/mol.

CANTO, E. L. Minerais, minérios, metais: de onde vêm?, para onde vão? São Paulo: Moderna, 1996 (adaptado).

Considerando que se queira obter 16 mols do metal em uma reação cujo rendimento é de 80%, a massa, em gramas, do minério necessária para obtenção do cobre é igual a

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Resolução comentada

O que a questão pede

Quanto minério é preciso para obter 16 mol de cobre, com 80% de rendimento.

Proporção

1 Cu₂S dá 2 Cu. Para 16 mol de Cu, seriam necessários 8 mol de Cu₂S, se o rendimento fosse 100%.

Rendimento

Com 80%, é preciso mais minério:

n = \frac{8}{0{,}80} = 10\ \text{mol de Cu}_2\text{S}

Massa

M(\text{Cu}_2\text{S}) = 2 \times 63{,}5 + 32 = 159\ \text{g/mol}

m = 10 \times 159 = 1\,590\ \text{g}

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

A
955 g é menos minério do que o necessário mesmo com rendimento de 100% (1 272 g). (20,2% marcaram)
B
Foi a mais marcada. 1 018 g é 8 mol × 0,8: multiplica pelo rendimento em vez de dividir. (27% marcaram)
D
2 035 g não sai da proporção 1 Cu₂S : 2 Cu. (18,1% marcaram)
E
3 180 g usa 1 mol de Cu₂S para cada mol de Cu, esquecendo o 2 da equação. (9,4% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.482 candidatos que fizeram a prova.

Esta aplicação teve poucos candidatos, então as porcentagens oscilam mais do que na prova regular.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 638 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 22ª 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.

Acertaram25%dos candidatos marcaram a C

Como os candidatos responderam

A20,2%
B27% mais marcada
C25% ✓ gabarito
D18,1%
E9,4%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0,2%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50020,7%
500 a 60029,2%
600 a 70033%
700 ou mais80%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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