Questão 123 do Enem 2022 PPL: o volume de gás que infla o airbag

Enem 2022 PPL · 2º dia · caderno azul · Química · Química geral

Nos outros cadernos: amarelo 105 · cinza 102 · rosa 114

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D 56,5.

Os airbags de segurança dos automóveis são acionados com o impacto, que envia um sinal elétrico para o dispositivo e inicia a reação explosiva do trinitreto de sódio (NaN₃), produzindo sódio metálico e nitrogênio molecular, conforme a equação:

$2\,\text{NaN}_3\,(s) \rightarrow 2\,\text{Na}\,(s) + 3\,\text{N}_2\,(g)$

O gás produzido tem função de inflar o airbag. Esse tipo de dispositivo contém, aproximadamente, 100 g de NaN₃.

Considere: PV = nRT; P = 1 atm; T = 25 °C; R = 0,0821 L·atm/(K·mol); 0 °C = 273 K

Massas molares: NaN₃ = 65 g/mol; N₂ = 28 g/mol; Na = 23 g/mol

Nesse dispositivo, o volume de gás produzido, em litro, é

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Resolução comentada

O que a questão pede

O volume de N₂ produzido por 100 g de NaN₃ a 25 °C e 1 atm.

1. Mols de NaN₃

n = \frac{100}{65} \approx 1{,}54 \text{ mol}

2. Mols de N₂

A proporção é 2 NaN₃ : 3 N₂:

n_{\text{N}_2} = 1{,}54 \cdot \frac{3}{2} \approx 2{,}31 \text{ mol}

3. Volume

V = \frac{n\,R\,T}{P} = \frac{2{,}31 \cdot 0{,}0821 \cdot 298}{1} \approx 56{,}5 \text{ L}

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Não sai de uma conta coerente com os dados. (9,1% marcaram)
B
Não sai de uma conta coerente com os dados. (24,9% marcaram)
C
Foi a mais marcada. É um terço do volume certo: sai de não multiplicar pela proporção 3 N₂ para 2 NaN₃ da forma correta. Cada 2 mol de NaN₃ formam 3 mol de N₂. (27,9% marcaram)
E
É o dobro do volume certo, como se cada NaN₃ gerasse 3 N₂ em vez de 1,5. (10,3% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.087 candidatos que fizeram a prova.

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

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 655 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 21ª 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.

Acertaram27,3%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

A9,1%
B24,9%
C27,9% mais marcada
D27,3% ✓ gabarito
E10,3%

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50021,3%
500 a 60024,4%
600 a 70041,7%
700 ou mais75%

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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