Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 119 do Enem 2023 PPL: como reduzir o NO na produção de ácido nítrico

Enem 2023 PPL · 2º dia · caderno azul · Química · Físico-química

Nos outros cadernos: amarelo 96 · cinza 129 · rosa 109

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D quantidade de oxigênio, na etapa 2.

Ácido nítrico é um importante reagente usado no preparo de nitrato de amônio, NH₄NO₃, um fertilizante nitrogenado. Industrialmente, o ácido nítrico é obtido a partir da reação da amônia com gás oxigênio, um processo que ocorre em três etapas, todas exotérmicas.

Etapa 1: 4 NH₃ (g) + 5 O₂ (g) → 4 NO (g) + 6 H₂O (l)
Etapa 2: 2 NO (g) + O₂ (g) → 2 NO₂ (g)
Etapa 3: 3 NO₂ (g) + H₂O (l) → 2 HNO₃ (aq) + NO (g)

Na primeira etapa, forma-se NO, o qual reage com mais oxigênio formando NO₂, um óxido ácido, que reage com a água formando HNO₃ e NO. O composto NO é, portanto, um subproduto da reação. É importante o seu reaproveitamento, senão ele pode ser liberado para o ambiente, onde reagirá com o oxigênio, formando NO₂.

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

O procedimento que permite diminuir a quantidade formada do subproduto NO é aumentar a

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Como diminuir o NO que sobra no processo.

Onde o NO é consumido

Olhando as três etapas, o NO é produzido nas etapas 1 e 3 e consumido só na etapa 2:

2 NO+O2→2 NO22\,\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{NO}_2

Aumentando a quantidade de oxigênio na etapa 2, mais NO é convertido em NO₂ (e, pelo princípio de Le Chatelier, o equilíbrio se desloca para o produto). O NO₂ formado volta para a etapa 3 e vira mais ácido nítrico. Assim o NO é reaproveitado em vez de sobrar.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Mais oxigênio na etapa 1 produz mais NO, e não menos. (19,4% marcaram)

  • B

    Foi a segunda mais marcada. Mais NO₂ na etapa 3 também produz mais NO como subproduto. (22,8% marcaram)

  • C

    Mais amônia na etapa 1 também gera mais NO. (18,4% marcaram)

  • E

    As etapas são exotérmicas: aumentar a temperatura desfavorece os produtos e não resolve o problema do NO. (13,2% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 5.204 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 747 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 3ª 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.
Acertaram25,9%dos candidatos marcaram a D
Habilidade 12 · Competência 3Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios.
Como os candidatos responderam
  • A19,4%
  • B22,8%
  • C18,4%
  • D25,9% ✓ gabarito
  • E13,2%

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

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50023,7%
  • 500 a 60026,5%
  • 600 a 70034,7%
  • 700 ou mais38,1%

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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