ENEM 2020 – RESOLUÇÃO COMENTADA DA QUESTÃO 120 DE QUÍMICA – PROVA AZUL

(ENEM 2020) Questão 120                                                                 

O crescimento da frota de veículos em circulação no mundo tem levado à busca e desenvolvimento de tecnologias que permitam minimizar emissões de poluentes atmosféricos. O uso de veículos elétricos é uma das propostas mais propagandeadas por serem de emissão zero. Podemos comparar a emissão de carbono na forma de CO₂ (massa molar igual a 44 g mol^-1) para os dois tipos de carros (a combustão e elétrico). Considere que os veículos tradicionais a combustão, movidos a etanol (massa molar igual a 46 g mol^-1), emitem uma média de 2,6 mol de CO₂ por quilômetro rodado, e os elétricos emitem o equivalente a 0,45 mol de CO₂ por quilômetro rodado (considerando as emissões na geração e transmissão da eletricidade). A reação de combustão do etanol pode ser representada pela equação química:

C₂H₅OH_(l) + 3 O_2(g) → 2 CO_2(g) + 3 H₂O_(g)

Foram analisadas as emissões de CO₂ envolvidas em dois veículos, um movido a etanol e outro elétrico, em um mesmo trajeto de 1 000 km.

CHIARADIA, C. A. Estudo da viabilidade da implantação de frotas de veículos elétricos e híbridos elétricos no atual cenário econômico, político, energético e ambiental brasileiro. Guaratinguetá: Unesp, 2015 (adaptado).

A quantidade equivalente de etanol economizada, em quilograma, com o uso do veículo elétrico nesse trajeto, é mais próxima de

A 50

B 60

C 95

D 99

E 120

RESOLUÇÃO

Este exercício é tipicamente um cálculo estequiométrico mas que exige um pouco mais de atenção pois dois cálculos serão realizados.

O exercício menciona que comparou-se a emissão de CO₂ de dois tipos de carros, os veículos tradicionais a combustão e os eléctricos. Sendo que em média os veículos tradicionais a combustão emitem 2,6 mol de CO₂ por quilômetro enquanto os veículos eléctricos emitem em média 0,45 mol de CO₂ por quilômetro.

Portanto, temos 2,6 mol CO₂/km e 0,45 mol CO₂/km

Fazendo a diferença entre estes dois valores teremos a quantidade de CO₂ envolvida na quantidade de etanol economizada:

2,6 mol/km  – 0,45 mol/km = 2,15 mol/km

O resultado que obtivemos é corresponde a quantidade de CO₂ envolvida na quantidade de etanol economizada por quilómetro rodado mas o exercício menciona ainda que “foram analisadas as emissões de CO₂ envolvidas em dois veículos, um movido a etanol e outro elétrico, em um mesmo trajeto de 1 000 km”. Por isso teremos que determinar a quantidade de CO₂ envolvida na quantidade de etanol economizada considerando os 1000 km.

1 km ____________ 2,15 mol

1000 km ___________ x  ⇒ x = 2150 mol

Como em qualquer situação de cálculo estequiométrico, vamos escrever a equação da reacção e acertá-la (felizmente neste exercício isso já foi feito):

C₂H₅OH_(l) + 3 O_2(g) → 2 CO_2(g) + 3 H₂O_(g)

Vamos estabelecer a proporção em mol:

C₂H₅OH_(l) + 3 O_2(g)  →  2 CO_2(g) +  3 H₂O_(g)

1 mol          3 mol         2 mol        3 mol

 

C₂H₅OH_(l) + 3 O_2(g)  →  2 CO_2(g) +  3 H₂O_(g)

1 mol          3 mol         2 mol        3 mol

46 g _______________ 2 mol

  x _________________ 2150 mol

  x = 49450 g

Converter para quilogramas:

1000 g _______________ 1 kg

49450 g _______________ y ⇒ y = 49,45 kg

Aproximando teremos: 49,45 ≈ 49,5 ≈ 50 kg.

Resposta: opção A

Por: Miguel Pascoal

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