Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 97 do Enem 2022: a alternativa à efusão para enriquecer urânio

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

Nos outros cadernos: amarelo 120 · cinza 129 · rosa 106

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B Centrifugação.

O urânio é empregado como fonte de energia em reatores nucleares. Para tanto, o seu mineral deve ser refinado, convertido a hexafluoreto de urânio e posteriormente enriquecido, para aumentar de 0,7% a 3% a abundância de um isótopo específico — o urânio-235. Uma das formas de enriquecimento utiliza a pequena diferença de massa entre os hexafluoretos de urânio-235 e de urânio-238 para separá-los por efusão, precedida pela vaporização. Esses vapores devem efundir repetidamente milhares de vezes através de barreiras porosas formadas por telas com grande número de pequenos orifícios. No entanto, devido à complexidade e à grande quantidade de energia envolvida, cientistas e engenheiros continuam a pesquisar procedimentos alternativos de enriquecimento.

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2006 (adaptado).

Considerando a diferença de massa mencionada entre os dois isótopos, que tipo de procedimento alternativo ao da efusão pode ser empregado para tal finalidade?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Um método que use a diferença de massa entre os hexafluoretos de ²³⁵U e ²³⁸U.

Centrifugação

Numa centrífuga girando muito rápido, as moléculas mais pesadas tendem a ir para a parede, e as mais leves ficam mais perto do centro. Repetindo o processo em cascata (milhares de centrífugas em série), o gás vai sendo enriquecido em ²³⁵UF₆.

É justamente o método mais usado hoje no mundo, inclusive no Brasil, pela Marinha e pelas Indústrias Nucleares do Brasil.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Peneiração separa sólidos de tamanhos diferentes. Moléculas de gás não são retidas por uma peneira comum. (11% marcaram)

  • C

    Isótopos do mesmo elemento têm praticamente as mesmas propriedades químicas: um solvente não "escolhe" um deles. (16% marcaram)

  • D

    Foi a mais marcada. A destilação separa por diferença de ponto de ebulição. Os dois hexafluoretos são praticamente iguais nesse ponto: a diferença é só de massa. (31,1% marcaram)

  • E

    Os dois isótopos têm o mesmo comportamento magnético. Ímãs não os separam. (19,5% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.352.359 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 661 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 16ª mais difícil de 41 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.
Acertaram22,2%dos candidatos marcaram a B
Habilidade 26 · Competência 7Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos.
Como os candidatos responderam
  • A11%
  • B22,2% ✓ gabarito
  • C16%
  • D31,1% mais marcada
  • E19,5%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50018,1%
  • 500 a 60023,2%
  • 600 a 70041,6%
  • 700 ou mais73,4%

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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