ENEM 2009 · Ciências da Natureza · Química · soluções
Questão 44 do ENEM 2009
Resposta: letra D. A questão trata de uma destilação fracionada de etanol, onde uma mistura inicial de 800 kg com 20% de etanol é processada para obter 100 kg de álcool hidratado com 96% de etanol. O objetivo é determinar a concentração de etanol no resíduo gerado durante o processo.
O álcool hidratado utilizado como combustível veicular é obtido por meio da destilação fracionada de soluções aquosas geradas a partir da fermentação de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol da mistura é aumentado, até o limite de 96% em massa.
Considere que, em uma usina de produção de etanol, 800 kg de uma mistura etanol/água com concentração 20% em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de álcool hidratado 96% em massa de etanol. A partir desses dados, é correto concluir que a destilação em questão gerou um resíduo com uma concentração de etanol em massa
- ADe 0%.
- BDe 8,0%.
- CEntre 8,4% e 8,6%.
- DEntre 9,0% e 9,2%.Resposta correta
- EEntre 13% e 14%.
Como resolver a questão 44 passo a passo?
O conceito que resolve
A destilação fracionada é um método de separação de líquidos baseado na diferença de pontos de ebulição. No contexto do etanol, ela é usada para aumentar a concentração do álcool em uma mistura água/etanol. O resíduo é a parte da mistura que não foi destilada e, portanto, tem uma concentração diferente da inicial.
Como chegar na resposta
- Calcular a massa total de etanol na mistura inicial: 800 kg * 0.20 = 160 kg.
- Calcular a massa de etanol no produto final (álcool hidratado): 100 kg * 0.96 = 96 kg.
- Calcular a massa de etanol no resíduo: 160 kg - 96 kg = 64 kg.
- Calcular a massa total do resíduo: 800 kg - 100 kg = 700 kg.
- Calcular a concentração de etanol no resíduo: (64 kg / 700 kg) * 100% ≈ 9.14%.
Por que cada alternativa
- AIncorreto. O resíduo ainda contém etanol, pois não toda a mistura foi destilada.
- BIncorreto. A concentração calculada é aproximadamente 9.14%, o que não corresponde a 8.0%.
- CIncorreto. O valor calculado está fora deste intervalo.
- DCorreto. A concentração de 9.14% se encaixa perfeitamente neste intervalo.
- EIncorreto. A concentração é muito menor do que este intervalo.
Onde essa questão derruba a maioria
A pegadinha comum neste tipo de problema é confundir a concentração do produto final com a do resíduo, ou esquecer de levar em conta a massa total do resíduo ao calcular a concentração. Aqui, é importante lembrar que o resíduo é o que sobrou após a retirada do álcool hidratado, e sua concentração é calculada com base na massa de etanol restante e na massa total do resíduo.
O que estudar se você errou
Para revisar, é fundamental praticar o cálculo de porcentagens em massa e entender o balanço de matéria em processos de separação. Verifique se você está subtraindo corretamente as massas e se está usando a massa correta do resíduo no denominador da fórmula de concentração.
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