Questão 110 do ENEM 2020 — Química
O carvão é um combustível que tem várias substâncias em sua composição. Em razão disso, quando é representada sua queima com o oxigênio (massa molar 16 g mol−1), simplifica-se elaborando apenas a combustão completa do carbono (massa molar 12 g mol−1). De acordo com o conteúdo médio de carbono fixo, o carvão é classificado em vários tipos, com destaque para o antracito, que apresenta, em média, 90% de carbono. Esse elevado conteúdo favorece energeticamente a combustão, no entanto, libera maior quantidade de gás que provoca efeito estufa. Supondo a queima completa de 100 g de carvão antracito, a massa de gás liberada na atmosfera é, em grama, mais próxima de
Resolução comentada
Trata-se de um cálculo estequiométrico: a partir da massa de carvão, descobrir a massa de gás carbônico (CO₂) liberada na combustão completa do carbono.
A combustão completa do carbono é representada por:
C + O₂ → CO₂
A proporção é de 1 mol de C para 1 mol de CO₂. As massas molares são: C = 12 g/mol e CO₂ = 12 + 2 · 16 = 44 g/mol.
Passo a passo:
1) Massa de carbono em 100 g de antracito: 90% de 100 g = 90 g de C.
2) Quantidade de matéria de carbono: n = 90 / 12 = 7,5 mol.
3) Como a proporção é 1 : 1, formam-se 7,5 mol de CO₂.
4) Massa de CO₂: 7,5 · 44 = 330 g.
A resposta é 330,0 g. Repare nos erros comuns: o valor de 90,0 g é só a massa de carbono, esquecendo de somar o oxigênio incorporado; os valores de 210,0 g, 233,3 g e 366,7 g surgem de uso incorreto das massas molares ou de divisões equivocadas, como dividir por 0,9 em vez de multiplicar.