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Questão do ENEM 2025

Ciências da Natureza · habilidade 25Aplicação especial · Caderno Azul · Questão 111

O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de manganês (massa molar = 55 g⋅mol−1\mathrm{g \cdot mol^{-1}}), um metal essencial na fabricação de aço e ligas de ferro. Esse metal é obtido a partir do minério pirolusita, que contém 40% de MnO2\mathrm{MnO_2} (massa molar = 87 g⋅mol−1\mathrm{g \cdot mol^{-1}}). A reação que ocorre nesse processo apresenta rendimento de 80% e está descrita a seguir:

2 MnO2 (s)+2 Fe2O3 (s)+5 C (s)→2 Mn (s)+4 Fe (s)+5 CO2 (g)\mathrm{2\,MnO_2\,(s) + 2\,Fe_2O_3\,(s) + 5\,C\,(s) \rightarrow 2\,Mn\,(s) + 4\,Fe\,(s) + 5\,CO_2\,(g)}

Uma indústria processa 18 t (toneladas) de minério pirolusita por dia.

A massa de manganês, em tonelada, que essa indústria produz diariamente é mais próxima de

  1. Alternativa A: 3,6 t. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. A massa de MnO2\mathrm{MnO_2} é 18⋅0,40=7,218 \cdot 0{,}40 = 7{,}2 t. Pela equação, 2 mol de MnO2\mathrm{MnO_2} geram 2 mol de Mn, proporção de 1 para 1, então 87 g de MnO2\mathrm{MnO_2} geram 55 g de Mn. A massa teórica é 7,2⋅5587≈4,557{,}2 \cdot \frac{55}{87} \approx 4{,}55 t. Com rendimento de 80%, 4,55⋅0,8≈3,64{,}55 \cdot 0{,}8 \approx 3{,}6 t.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: 4,6 t.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 4,6 t é a massa teórica de manganês, 7,2⋅55877{,}2 \cdot \frac{55}{87}, sem aplicar o rendimento de 80% informado. A massa realmente produzida é menor.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: 5,7 t.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 5,7 t resulta de dividir a massa teórica de 4,55 t por 0,8, aplicando o rendimento no sentido contrário. Um rendimento menor que 100% reduz a massa obtida, em vez de aumentá-la.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: 9,1 t.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 9,1 t é o dobro da massa teórica de manganês. Ele surge ao tratar a proporção como 2 mol de Mn para 1 mol de MnO2\mathrm{MnO_2}, mas a equação mostra 2 mol de Mn para 2 mol de MnO2\mathrm{MnO_2}, isto é, 1 para 1.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: 11,4 t.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor de 11,4 t é cerca de 2,5 vezes a massa teórica de manganês e supera a metade da massa total de minério processada. Resulta de confundir coeficientes da equação, como o 5 do carbono, e não da proporção de 1 mol de Mn para 1 mol de MnO2\mathrm{MnO_2}.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
77081
Código da prova
1511
Arquivo do PDF
2025_PV_impresso_D4_CD7.pdf