Questão 96 do ENEM 2020 — Química
A sacarase (ou invertase) é uma enzima que atua no intestino humano hidrolisando o dissacarídeo sacarose nos monossacarídeos glicose e frutose. Em um estudo cinético da reação de hidrólise da sacarose (C12H22O11), foram dissolvidos 171 g de sacarose em 500 mL de água. Observou-se que, a cada 100 minutos de reação, a concentração de sacarose foi reduzida à metade, qualquer que fosse o momento escolhido como tempo inicial. As massas molares dos elementos H, C e O são iguais a 1, 12 e 16 g mo1–1, respectivamente.
Qual é a concentração de sacarose depois de 400 minutos do início da reação de hidrólise?
Resolução comentada
A massa molar da sacarose (C12H22O11) é 342 g/mol, então 171 g correspondem a 0,5 mol, que em 500 mL (0,5 L) dão uma concentração inicial de 1 mol/L. Como a concentração cai pela metade a cada 100 minutos, em 400 minutos se passam 4 meias-vidas: 1 → 0,5 → 0,25 → 0,125 → 0,0625 mol/L, ou seja, 6,25 × 10⁻² mol/L.
Quem calcula apenas duas meias-vidas (200 minutos) chegaria a 0,25 mol/L — um erro comum de quem esquece que 400 minutos correspondem a quatro períodos de 100 minutos, e não a dois.