Questão 110 do ENEM 2023 — Química
Um assistente de laboratório precisou descartar sete frascos contendo solução de nitrato de mercúrio(l) que não foram utilizados em uma aula prática. Cada frasco continha 5,25 g de Hg2(NO3)2 dissolvidos em água. Temendo a toxidez do mercúrio e sabendo que o Hg2Cl2 tem solubilidade muito baixa, o assistente optou por retirar o mercúrio da solução por precipitação com cloreto de sódio (NaCl), conforme a equação química:
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 obtida em cada frasco. A massa molar do Hg2(NO3)2 é 525 g mol-1, a do NaCl é 58 g mol-1 e a do Hg2Cl2 é 472 g mol-1.
Qual foi o gráfico obtido pelo assistente de laboratório?
Resolução comentada
Cada frasco tem 5,25 g de Hg2(NO3)2, ou seja, 5,25/525 = 0,01 mol. Pela equação Hg2(NO3)2 + 2 NaCl → Hg2Cl2 + 2 NaNO3, são necessários 0,02 mol de NaCl (0,02 × 58 = 1,16 g) para precipitar todo o mercúrio, formando no máximo 0,01 mol × 472 = 4,72 g de Hg2Cl2. O gráfico correto é o que mostra a massa de precipitado crescendo linearmente até cerca de 1,16 g de NaCl e depois formando um patamar em aproximadamente 4,72 g, pois o excesso de NaCl não aumenta mais o precipitado.
Um dos gráficos é tentador porque também mostra um crescimento seguido de patamar na mesma massa final, mas com a quebra da reta ocorrendo perto de 0,55–0,6 g de NaCl — valor que corresponde a considerar a proporção errada de 1 mol de NaCl para cada mol de Hg2(NO3)2, ignorando que são necessários 2 mol de NaCl (2 íons Cl– para cada Hg2^2+).