Questão 95 do Enem 2017: o produto secundário da eletrólise da salmoura

Enem 2017 · 2º dia · caderno azul · Química · Físico-química

Nos outros cadernos: amarelo 104 · cinza 121 · rosa 102

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D hidrogênio molecular.

A eletrólise é um processo não espontâneo de grande importância para a indústria química. Uma de suas aplicações é a obtenção do gás cloro e do hidróxido de sódio, a partir de uma solução aquosa de cloreto de sódio. Nesse procedimento, utiliza-se uma célula eletroquímica, como ilustrado.

Célula eletroquímica ligada a uma bateria. À esquerda, ânodo de carbono (+) com saída de Cl₂(g); no meio, diafragma de amianto; à direita, cátodo de carbono (−) com saída do produto secundário e um dreno para solução aquosa alcalina. A solução aquosa de NaCl entra pela esquerda

SHREVE, R. N.; BRINK Jr., J. A. Indústrias de processos químicos. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1997 (adaptado).

No processo eletrolítico ilustrado, o produto secundário obtido é o

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Resolução comentada

O que a questão pede

O gás que sai do lado do cátodo (o “produto secundário”).

As reações nos eletrodos

Ânodo (+): oxidação do cloreto.

2\ \text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2\,e^-

Cátodo (−): em solução aquosa, o Na⁺ é muito difícil de reduzir. Quem recebe os elétrons é a água:

2\ \text{H}_2\text{O} + 2\,e^- \rightarrow \text{H}_2 + 2\ \text{OH}^-

O OH⁻ formado, junto com o Na⁺, dá a solução alcalina (NaOH) que sai pelo dreno. O gás que sai pelo cátodo é o H₂.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
A água é reagente no cátodo, não sai como vapor. (24% marcaram)
B
O oxigênio se formaria no ânodo, pela oxidação da água. Mas no ânodo quem oxida é o Cl⁻, formando Cl₂. (9,6% marcaram)
C
Foi a mais marcada. O hipoclorito se formaria se o Cl₂ reagisse com o NaOH. O diafragma existe justamente para impedir essa mistura. (31,7% marcaram)
E
Não há formação de HCl na eletrólise: o meio perto do cátodo é básico. (19,9% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 4.435.081 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 667 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 19ª 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.

Acertaram14,6%dos candidatos marcaram a D

Habilidade 8 · Competência 3Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.

Como os candidatos responderam

A24%
B9,6%
C31,7% mais marcada
D14,6% ✓ gabarito
E19,9%

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

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50014,3%
500 a 60011,9%
600 a 70021,4%
700 ou mais85,1%

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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