Questão 59 do ENEM 2012

Como resolver a questão 59 passo a passo?

O conceito que resolve

A resolução baseia-se na estequiometria da reação de combustão do butano. A equação balanceada é: C4H10 + 6.5 O2 → 4 CO2 + 5 H2O. A partir das massas molares fornecidas, calcula-se a relação entre a massa de butano e a massa de CO2 produzida, e assim determina-se a quantidade de butano necessária para produzir 1 kg de CO2.

Como chegar na resposta

1. Calcule a massa molar do CO2: 12 (C) + 2*16 (O) = 44 g/mol.
2. Calcule a massa molar do C4H10: 4*12 (C) + 10*1 (H) = 58 g/mol.
3. Determine a relação molar: 1 mol de C4H10 produz 4 mol de CO2. Portanto, 58 g de C4H10 produzem 4*44 = 176 g de CO2.
4. Estabeleça a proporção: se 58 g de C4H10 produzem 176 g de CO2, então x g de C4H10 produzirão 1000 g de CO2. Resolva para x: x = (58 * 1000) / 176 ≈ 330 g.
5. Conclua que para reduzir 1 kg de CO2, deve-se deixar de queimar aproximadamente 330 g de C4H10. Como as opções são em kg, isso é 0.33 kg.

Por que cada alternativa

• A0.25 kg: Insuficiente. Se deixasse de queimar 0.25 kg (250 g), produziria menos de 1 kg de CO2, mas não chega exatamente à meta. A relação indica que 0.33 kg é o valor correto.
• B0.33 kg: Correta. A conta mostra que 0.33 kg de C4H10, ao ser queimado, produziria 1 kg de CO2. Deixar de queimar essa quantidade atinge a meta.
• C1.0 kg: Excessivo. Deixar de queimar 1 kg de C4H10 produziria muito mais que 1 kg de CO2 (aproximadamente 3 kg). A meta é reduzir 1 kg de CO2, não 1 kg de gás.
• D1.3 kg: Excessivo. Similar à opção C, essa quantidade de gás reduziria muito mais que 1 kg de CO2, excedendo a meta.
• E3.0 kg: Excessivo. Isso reduziria cerca de 9 kg de CO2, muito além do necessário. A meta é apenas 1 kg.

Onde essa questão derruba a maioria

A pegadinha comum aqui é confundir a massa do gás a ser reduzido com a massa do CO2 a ser reduzido. A meta é reduzir 1 kg de CO2, mas a questão pergunta quanto de C4H10 deve ser deixado de queimar para isso. É necessário fazer a conversão via estequiometria, não simplesmente assumir que 1 kg de gás reduz 1 kg de CO2.

O que estudar se você errou

Para revisar, é importante praticar cálculos de estequiometria envolvendo combustão. Lembre-se de balancear a equação química e usar as massas molares corretamente para converter entre reagentes e produtos. Também é crucial ler o comando com atenção para entender se a pergunta se refere à quantidade de gás a ser reduzida ou à quantidade de produto a ser reduzida.