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Questão 101 — ENEM 2021Caderno azul · 2º Dia
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
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Resolução
Ficha da Questão
- Matérias: Química → estequiometria; rendimento; densidade
- Nível: Médio
- Gabarito: C
Passo 1 — Leitura
- Comando: "O volume de etanol, em litro, obtido nesse processo é mais próximo de…"
- Palavras-chave: produz cerca de 50 g de etanol a partir de 100 g de glicose; 80% de conversão em etanol; densidade igual a 0,80 g/mL; 50 kg de monossacarídeos na forma de glicose.
Passo 2 — Conceitos
- Proporção estequiométrica (dada): 100 g de glicose → 50 g de etanol (relação 2:1 em massa).
- Rendimento: multiplica-se a massa teórica pela fração convertida (80% = 0,80).
- Densidade → volume: V = massa ÷ densidade.
Passo 3 — Decodificação
- Evidência 1: 50 kg = 50 000 g de glicose. Pela proporção (100 g → 50 g), massa teórica de etanol = 50 000 × (50/100) = 25 000 g.
- Evidência 2: rendimento 80% → massa real de etanol = 25 000 × 0,80 = 20 000 g.
- Evidência 3: volume = massa/densidade = 20 000 g ÷ 0,80 g/mL = 25 000 mL = 25 L.
Passo 4 — Resolução
1) Etanol teórico: 50 000 g glicose × (50 g etanol / 100 g glicose) = 25 000 g.
2) Com 80% de conversão: 25 000 × 0,80 = 20 000 g de etanol.
3) Volume: V = m/d = 20 000 / 0,80 = 25 000 mL = 25 L.
Resultado mais próximo: 25 → C.
Passo 5 — Análise
A) 16. ❌ Não corresponde aos cálculos; subestima a massa ou aplica a densidade incorretamente.
B) 20. ❌ É a massa de etanol em kg (20 000 g), não o volume; falta dividir pela densidade.
C) 25. ✅ V = 20 000 g ÷ 0,80 g/mL = 25 000 mL = 25 L.
D) 64. ❌ Valor muito alto; não resulta da proporção e do rendimento dados.
E) 100. ❌ Não corresponde ao volume de etanol obtido.
Gabarito: C
Passo 6 — Dica
- Padrão: "volume a partir de massa" → primeiro a estequiometria (com rendimento), depois V = m/d.
- Dica rápida: cuidado: 20 kg é a massa; dividir por d = 0,80 dá o volume (25 L).
- Conexões: estequiometria; rendimento de reação; densidade; fermentação.
> Observação: o enunciado apresenta a equação química da fermentação (figura). A resolução usa a relação em massa fornecida no texto (100 g glicose → 50 g etanol); recomenda-se conferência da equação original.
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