Questão 58 do Enem 2016: o rendimento da produção de metanol

Enem 2016 · 1º dia · caderno azul · Química · Química geral

Nos outros cadernos: amarelo 57 · branco 80 · rosa 55

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D 67%.

A minimização do tempo e custo de uma reação química, bem como o aumento na sua taxa de conversão, caracterizam a eficiência de um processo químico. Como consequência, produtos podem chegar ao consumidor mais baratos. Um dos parâmetros que mede a eficiência de uma reação química é o seu rendimento molar (R, em %), definido como

$R = \frac{n_{\text{produto}}}{n_{\text{reagente limitante}}} \times 100$

em que n corresponde ao número de mols. O metanol pode ser obtido pela reação entre brometo de metila e hidróxido de sódio, conforme a equação química:

$\text{CH}_3\text{Br} + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{OH} + \text{NaBr}$

As massas molares (em g/mol) desses elementos são: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Br = 80.

O rendimento molar da reação, em que 32 g de metanol foram obtidos a partir de 142,5 g de brometo de metila e 80 g de hidróxido de sódio, é mais próximo de

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Resolução comentada

O que a questão pede

O rendimento molar: mols de metanol obtidos sobre mols do reagente limitante.

Mols de cada reagente

M(\text{CH}_3\text{Br}) = 12 + 3 + 80 = 95\ \text{g/mol} \quad\Rightarrow\quad n = \frac{142{,}5}{95} = 1{,}5\ \text{mol}

M(\text{NaOH}) = 40\ \text{g/mol} \quad\Rightarrow\quad n = \frac{80}{40} = 2{,}0\ \text{mol}

A proporção é 1 : 1, então o CH₃Br (1,5 mol) é o limitante.

Metanol obtido

n = \frac{32}{32} = 1{,}0\ \text{mol}

Rendimento

R = \frac{1{,}0}{1{,}5} \times 100 \approx 67\%

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
22% é a razão entre as massas (32/142,5), não entre os mols. (19,4% marcaram)
B
Foi a errada mais marcada. 40% é 32/80: compara as massas de metanol e de NaOH. (25,8% marcaram)
C
50% usa o NaOH (2 mol) como limitante. Mas o limitante é o reagente em menor quantidade de mols: o CH₃Br. (16,5% marcaram)
E
75% não sai da conta com mols. (11,5% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.839.104 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 696 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 9ª 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.

Acertaram26,4%dos candidatos marcaram a D

Habilidade 25 · Competência 7Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção.

Como os candidatos responderam

A19,4%
B25,8%
C16,5%
D26,4% ✓ gabarito
E11,5%

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50024,4%
500 a 60028,2%
600 a 70035,8%
700 ou mais80,8%

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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