Mapa de questões · 1º dia
Questão 59 — ENEM 2012 PPL
O polímero PET (tereftalato de polietileno), material presente em diversas embalagens descartáveis, pode levar centenas de anos para ser degradado e seu processo de reciclagem requer um grande aporte energético. Nesse contexto, uma técnica que visa baratear o processo foi implementada recentemente. Trata-se do aquecimento de uma mistura de plásticos em um reator, a 700° C e 34 atm, que promove a quebra das ligações químicas entre átomos de hidrogênio e carbono na cadeia do polímero, produzindo gás hidrogênio e compostos de carbono que podem ser transformados em microesferas para serem usadas em tintas, lubrificantes, pneus, dentre outros produtos.
Tereftalato de Polietileno
PET
Disponível em: www1.folha.uol.br. Acesso em: 26 jul. 2010 (adaptado).
Considerando o processo de reciclagem do PET, para tratar 1000 g desse polímero, com rendimento de 100%, o volume de gás hidrogênio liberado, nas condições apresentadas, encontra-se no intervalo entre Dados: Constante dos gases R=0,082 L atm / mol K; Massa molar do monômero do PET = 192 g / mol; Equação de estado dos gases ideais: PV = nRT
Alternativas
Resolução
📋 Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Química → Estequiometria e gases
- ⚡ Nível: Difícil — conte os hidrogênios do monômero antes de tudo.
- 🎯 Tema/Habilidade: O volume de hidrogênio liberado na reciclagem.
- 🏆 Gabarito: C — revelado após a resolução completa
🔎 Passo 1 — O que a questão pede
- Comando: que volume de gás hidrogênio é liberado nas condições descritas.
- Estrutura da questão: 1 000 g de PET são aquecidos a 700 °C e 34 atm, liberando hidrogênio.
- Armadilha antecipada: usar o volume molar de 22,4 L. Ele vale nas CNTP, e não a 700 °C e 34 atm.
📚 Passo 2 — O conceito em jogo
A unidade repetitiva do PET tem massa molar de 192 g/mol e contém 8 átomos de hidrogênio.
Cada 8 átomos de hidrogênio formam 4 moléculas de H₂.
Fora das CNTP, o volume se obtém pela equação dos gases ideais: V = nRT/P.
🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta
Calcule os mols de monômero: 1 000 ÷ 192 ≈ 5,2 mol, com 4 mol de H₂ cada, ou seja, cerca de 20,8 mol.
Converta a temperatura: 700 °C = 973 K.
Aplique V = nRT/P: 20,8 × 0,082 × 973 ÷ 34 ≈ 49 L, faixa entre 40 e 60 litros — alternativa C.
🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas
- A) ✗ Incorreta. O valor calculado supera 20 litros.
- B) ✗ Incorreta. O resultado de cerca de 49 litros está acima dessa faixa.
- C) ✓ Correta. Cerca de 20,8 mol de H₂ a 973 K e 34 atm ocupam aproximadamente 49 litros.
- D) ✗ Incorreta. A faixa é superior ao volume obtido pelo cálculo.
- E) ✗ Incorreta. O volume calculado é bem inferior a 80 litros.
🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão
Alta pressão comprime o gás. Nada de 22,4 litros aqui.
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