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Questão do ENEM 2023

Ciências da Natureza · habilidade 17Caderno Rosa · Questão 113

Um assistente de laboratório precisou descartar sete frascos contendo solução de nitrato de mercúrio(I) que não foram utilizados em uma aula prática. Cada frasco continha 5,25 g de Hg2(NO3)2\mathrm{Hg_2(NO_3)_2} dissolvidos em água. Temendo a toxidez do mercúrio e sabendo que o Hg2Cl2\mathrm{Hg_2Cl_2} tem solubilidade muito baixa, o assistente optou por retirar o mercúrio da solução por precipitação com cloreto de sódio (NaCl), conforme a equação química:

Hg2(NO3)2 (aq)+2 NaCl (aq)⟶Hg2Cl2 (s)+2 NaNO3 (aq)\mathrm{Hg_2(NO_3)_2\,(aq) + 2\,NaCl\,(aq) \longrightarrow Hg_2Cl_2\,(s) + 2\,NaNO_3\,(aq)}

Na dúvida sobre a massa de NaCl a ser utilizada, o assistente aumentou gradativamente a quantidade adicionada em cada frasco, como apresentado no quadro.

O produto obtido em cada experimento foi filtrado, secado e teve sua massa aferida. O assistente organizou os resultados na forma de um gráfico que correlaciona a massa de NaCl adicionada com a massa de Hg2Cl2\mathrm{Hg_2Cl_2} obtida em cada frasco. A massa molar do Hg2(NO3)2\mathrm{Hg_2(NO_3)_2} é 525 g mol−1\mathrm{g\ mol^{-1}}, a do NaCl é 58 g mol−1\mathrm{g\ mol^{-1}} e a do Hg2Cl2\mathrm{Hg_2Cl_2} é 472 g mol−1\mathrm{g\ mol^{-1}}.

Qual foi o gráfico obtido pelo assistente de laboratório?

Figura 1 do item 78578
  1. Alternativa A: Alternativa A do item 78578
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Este gráfico sobe só até cerca de 0,6 g de NaCl, o que corresponde a 1 mol de NaCl para cada mol do sal de mercúrio. A equação mostra 2 mol de NaCl por mol de Hg2(NO3)2\mathrm{Hg_2(NO_3)_2}, de modo que o patamar só é atingido perto de 1,16 g.

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

  2. Alternativa B: Alternativa B do item 78578 gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. Cada frasco tem 5,25525=0,01\frac{5{,}25}{525} = 0{,}01 mol de Hg2(NO3)2\mathrm{Hg_2(NO_3)_2}, que reage com 0,02 mol de NaCl, ou 0,02⋅58=1,160{,}02 \cdot 58 = 1{,}16 g, e forma 0,01 mol de Hg2Cl2\mathrm{Hg_2Cl_2}, ou 4,72 g. Assim, o gráfico parte da origem, cresce linearmente até cerca de 1,16 g de NaCl e depois permanece constante em cerca de 4,7 g, pois o sal de mercúrio é o reagente limitante.

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

  3. Alternativa C: Alternativa C do item 78578
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Esta reta não tem patamar, como se a massa de precipitado crescesse indefinidamente. Com o NaCl em excesso, todo o mercúrio já precipitou, e o acréscimo de NaCl não forma mais Hg2Cl2\mathrm{Hg_2Cl_2}, de modo que a massa se mantém constante.

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

  4. Alternativa D: Alternativa D do item 78578
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Este gráfico começa em cerca de 2,6 g com zero de NaCl. Sem NaCl não há como formar Hg2Cl2\mathrm{Hg_2Cl_2}, então a curva deve partir da origem.

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

  5. Alternativa E: Alternativa E do item 78578
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Este gráfico começa acima de 5 g com zero de NaCl e continua crescendo. Sem NaCl não há precipitado, e o máximo possível é 4,72 g, limitado pela quantidade de mercúrio em cada frasco.

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

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Fonte e auditoria
Código INEP
78578
Código da prova
1225
Arquivo do PDF
ENEM_2023_P1_CAD_08_DIA_2_ROSA.pdf