ENEM 2021 · Ciências da Natureza · Química · estequiometria
Questão 101 do ENEM 2021
Resposta: letra C. O objetivo é calcular o volume final de etanol produzido a partir de 50 kg de glicose, considerando um rendimento (conversão) de 80% e a densidade do produto final.
A obtenção de etanol utilizando a cana-de-açúcar envolve a fermentação dos monossacarídeos formadores da sacarose contida no melaço. Um desses formadores é a glicose (C6H12O6), cuja fermentação produz cerca de 50 g de etanol a partir de 100 g de glicose, conforme a equação química descrita.
Em uma condição específica de fermentação, obtém-se 80% de conversão em etanol que, após sua purificação, apresenta densidade igual a 0,80 g/mL. O melaço utilizado apresentou 50 kg de monossacarídeos na forma de glicose.
O volume de etanol, em litro, obtido nesse processo é mais próximo de
- A16.
- B20.
- C25.Resposta correta
- D64.
- E100.
Como resolver a questão 101 passo a passo?
O conceito que resolve
Estequiometria (relação de massa), rendimento de reação química e o conceito de densidade (densidade = massa/volume).
Como chegar na resposta
- Identificar a relação teórica: 100g de glicose produzem 50g de etanol (ou seja, rendimento de 50%).
- Calcular a massa teórica de etanol para 50 kg de glicose: $50 ext{ kg} * 0,5 = 25 ext{ kg}$ de etanol.
- Aplicar o rendimento real de 80% sobre essa massa: $25 ext{ kg} * 0,8 = 20 ext{ kg}$ de etanol real.
- Converter a massa de etanol em volume usando a densidade: $V = m / d$.
- Cálculo final: $V = 20.000 ext{ g} / 0,80 ext{ g/mL} = 25.000 ext{ mL}$, ou $25 ext{ litros}$.
Por que cada alternativa
- AO erro aqui foi aplicar o rendimento de 80% diretamente sobre a massa de glicose, ignorando a proporção estequiométrica de 50%.
- BO cálculo de conversão de massa para volume foi ignorado, considerando apenas o valor da massa de etanol produzido (20 kg).
- CEsta alternativa está correta porque ao dividir a massa de etanol (20 kg) pela densidade (0,80 kg/L), obtemos exatamente 25 litros.
- DO erro foi multiplicar a massa pela densidade em vez de dividir, resultando em um valor excessivamente alto.
- EO erro está em assumir que a conversão foi de 100%, ignorando o fator de eficiência de 80% mencionado no texto.
Onde essa questão derruba a maioria
A pegadinha é confundir o rendimento da reação (80%) com a proporção estequiométrica (50g de etanol para 100g de glicose). O aluno pode aplicar apenas um dos fatores.
O que estudar se você errou
Lembre-se que densidade relaciona massa e volume. Se você tem a massa e quer o volume, deve dividir. Não esqueça de converter kg para L no final.
Mais questões de Química
- ENEM 2025 · questão 96Essa água é chamada de
- ENEM 2025 · questão 110A massa de cobalto-60, em miligrama, que restará ao final desse tempo é mais próxima de
- ENEM 2025 · questão 114A massa de alumínio, em quilograma, estimada pela engenheira é mais próxima de
- ENEM 2025 · questão 117Do ponto de vista das interações químicas, qual desses hormônios apresenta maior solubilidade em ambientes aq…
- ENEM 2025 · questão 119Dentre as opções apresentadas, o tratamento correto para minimizar esse problema é usar
- ENEM 2025 · questão 123Após o sistema atingir o equilíbrio químico, como a formação do TiCl4 pode ser favorecida?