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Questão do ENEM 2021

Ciências da Natureza · habilidade 26Reaplicação · Caderno Azul · Questão 116

Um marceneiro esqueceu um pacote de pregos ao relento, expostos à umidade do ar e à chuva. Com isso, os pregos de ferro, que tinham a massa de 5,6 g cada, acabaram cobertos por uma camada espessa de ferrugem (Fe2O3⋅H2O\mathrm{Fe_2O_3 \cdot H_2O}), uma substância marrom insolúvel, produto da oxidação do ferro metálico, que ocorre segundo a equação química:

2 Fe (s)+32 O2 (g)+H2O (l)⟶Fe2O3⋅H2O (s)\mathrm{2\,Fe\,(s)} + \tfrac{3}{2}\,\mathrm{O_2\,(g) + H_2O\,(l) \longrightarrow Fe_2O_3 \cdot H_2O\,(s)}

Considere as massas molares (g/mol): H = 1; O = 16; Fe = 56.

Qual foi a massa de ferrugem produzida ao se oxidar a metade (50%) de um prego?

  1. Alternativa A: 4,45 g gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. A metade do prego tem 5,62=2,8\frac{5{,}6}{2} = 2{,}8 g de ferro, que correspondem a 2,856=0,05\frac{2{,}8}{56} = 0{,}05 mol. Pela equação, 2 mol de Fe formam 1 mol de Fe2O3⋅H2O\mathrm{Fe_2O_3 \cdot H_2O}, cuja massa molar é 2⋅56+3⋅16+2⋅1+16=1782 \cdot 56 + 3 \cdot 16 + 2 \cdot 1 + 16 = 178 g/mol. Logo, 0,05 mol de Fe formam 0,025 mol de ferrugem, e 0,025⋅178=4,450{,}025 \cdot 178 = 4{,}45 g.

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

  2. Alternativa B: 8,90 g
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O valor corresponde ao dobro do correto, e é o que se obtém ao considerar o prego inteiro, de 5,6 g, em vez de apenas a metade que foi oxidada. A leitura apressada de 50% leva a esse erro.

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

  3. Alternativa C: 17,80 g
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Esse valor surge quando se considera o prego inteiro, de 0,1 mol de ferro, e se supõe que cada mol de Fe forma 1 mol de ferrugem, desprezando o coeficiente 2 da equação. Duas falhas se somam: o prego inteiro em vez da metade e a proporção estequiométrica errada.

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

  4. Alternativa D: 72,00 g
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. A massa de ferrugem não pode ser tão maior que a do ferro que reagiu: com 2,8 g de ferro, ela é pouco maior, por incorporar oxigênio e água, e não de dezenas de gramas. Quem a escolhe usa massas molares sem relacioná-las à quantidade de ferro disponível.

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

  5. Alternativa E: 144,00 g
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Esse valor é muitas vezes maior que a massa de ferro que reagiu, 2,8 g, o que é impossível. A massa de ferrugem formada é da mesma ordem que a do ferro consumido, com acréscimo do oxigênio e da água incorporados.

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

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Fonte e auditoria
Código INEP
86284
Código da prova
989
Arquivo do PDF
ENEM_2021_P2_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf