Mapa de questões · 1º dia
Questão 57 — ENEM 2014 PPL
A água potável precisa ser límpida, ou seja, não deve conter partículas em suspensão, tais como terra ou restos de plantas, comuns nas águas de rios e lagoas. A remoção das partículas é feita em estações de tratamento, onde Ca(OH)2 em excesso e Al2(SO4)3 são adicionados em um tanque para formar sulfato de cálcio e hidróxido de alumínio. Esse último se forma como flocos gelatinosos insolúveis em água, que são capazes de agregar partículas em suspensão. Em uma estação de tratamento, cada 10 gramas de hidróxido de alumínio é capaz de carregar 2 gramas de partículas. Após decantação e filtração, a água límpida é tratada com cloro e distribuída para as residências. As massas molares dos elementos H, O, Al, S e Ca são, respectivamente, 1 g/mol, 16 g/mol, 27 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol.
Considerando que 1000 litros da água de um rio possuem 45 gramas de partículas em suspensão, a quantidade mínima de Al2(SO4)3 que deve ser utilizada na estação de tratamento de água, capaz de tratar 3000 litros de água de uma só vez, para garantir que todas as partículas em suspensão sejam precipitadas, é mais próxima de
Alternativas
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Resolução
📋 Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Química → Estequiometria
- ⚡ Nível: Difícil — dois cálculos encadeados.
- 🎯 Tema/Habilidade: A massa mínima de sulfato de alumínio necessária.
- 🏆 Gabarito: D — revelado após a resolução completa
🔎 Passo 1 — O que a questão pede
- Comando: qual é a quantidade mínima de sulfato de alumínio necessária.
- Estrutura da questão: 1 000 litros de água têm 45 g de partículas e cada 10 g de hidróxido carregam 2 g delas.
- Armadilha antecipada: esquecer a proporção de 2 mols de Al(OH)₃ por mol de Al₂(SO₄)₃. Cada mol de sal fornece dois de hidróxido.
📚 Passo 2 — O conceito em jogo
A equação balanceada é 3 Ca(OH)₂ + Al₂(SO₄)₃ → 3 CaSO₄ + 2 Al(OH)₃.
A massa molar do Al(OH)₃ é 27 + 3 × 17 = 78 g/mol.
A massa molar do Al₂(SO₄)₃ é 2 × 27 + 3 × 96 = 342 g/mol.
🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta
Calcule as partículas em 3 000 L: 3 × 45 = 135 g, exigindo 135 × 10 ÷ 2 = 675 g de Al(OH)₃.
Converta em mols: 675 ÷ 78 ≈ 8,65 mol de Al(OH)₃, o que corresponde a cerca de 4,33 mol de Al₂(SO₄)₃.
Multiplique pela massa molar: 4,33 × 342 ≈ 1 480 g — alternativa D.
🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas
- A) ✗ Incorreta. 59 g corresponde a uma fração mínima da quantidade necessária.
- B) ✗ Incorreta. 493 g não decorre da cadeia de cálculos indicada.
- C) ✗ Incorreta. 987 g resultaria de ignorar a proporção de 2 mols de hidróxido por mol de sal.
- D) ✓ Correta. 675 g de Al(OH)₃ exigem cerca de 4,33 mol de Al₂(SO₄)₃, ou aproximadamente 1 480 g.
- E) ✗ Incorreta. 2 960 g corresponde ao dobro da quantidade necessária.
🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão
Primeiro quanto de hidróxido, depois quanto de sal. Dois passos, não um.
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