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Ciências da Natureza ENEM 2017 difícil

Questão 122 do ENEM 2017 comentada

Cálculo da massa de reagente necessária considerando a proporção molar e o rendimento de uma síntese.

Numeração do caderno azul · Ciências da Natureza

Questão 122ENEM 2017

O ácido acetilsalicílico, AAS (massa molar igual a 180 g/mol), é sintetizado a partir da reação do ácido salicílico (massa molar igual a 138 g/mol) com anidrido acético, usando-se ácido sulfúrico como catalisador, conforme a equação química:

figura da questão

Após a síntese, o AAS é purificado e o rendimento flnal é de aproximadamente 50%. Devido às suas propriedades farmacológicas (antitérmico, analgésico, anti-inflamatório e antitrombótico), o AAS é utilizado como medicamento na forma de comprimidos, nos quais se emprega tipicamente uma massa de 500 mg dessa substância.

Uma indústria farmacêutica pretende fabricar um lote de 900 mil comprimidos, de acordo com as especificações do texto. Qual é a massa de ácido salicílico, em kg, que deve ser empregada para esse fim?

  1. A
    293
  2. B
    345
  3. C
    414
  4. D
    690
  5. E
    828

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Resposta: Dgabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão exige relacionar a quantidade de comprimidos à massa de AAS necessária e corrigir esse valor pelo rendimento da reação. Também cobra a proporção molar entre o ácido salicílico e o AAS.

Resolução

Primeiro, calcule a massa de AAS que deve estar nos comprimidos:

900.000 × 500 mg = 450.000.000 mg = 450 kg

Essa é a massa efetivamente obtida. Como o rendimento é de 50%, a síntese precisa produzir teoricamente o dobro:

450 kg ÷ 0,50 = 900 kg de AAS

se emprega tipicamente uma massa de 500 mg dessa substância.

Na figura, a equação mostra que 1 mol de ácido salicílico forma 1 mol de AAS. Assim, a quantidade de ácido salicílico deve ser igual, em mol, à quantidade teórica de AAS. Usando as massas molares fornecidas:

900.000 g ÷ 180 g/mol = 5.000 mol de AAS

5.000 mol × 138 g/mol = 690.000 g = 690 kg de ácido salicílico

Portanto, a massa necessária para fabricar o lote, considerando a proporção da reação e o rendimento informado, é 690 kg.

Alternativa por alternativa

  • A

    293 kg de ácido salicílico renderiam aproximadamente 382 mil comprimidos, considerando a proporção da reação e o rendimento de 50%. Não atendem aos 900 mil comprimidos pedidos.

  • B

    Com 345 kg, seriam produzidos cerca de 450 mil comprimidos. Essa quantidade não alcança o lote especificado.

  • C

    Com 414 kg, seriam produzidos cerca de 540 mil comprimidos, menos que os 900 mil solicitados.

  • D

    Correta. 690 kg fornecem 5.000 mol de ácido salicílico, que formam teoricamente 900 kg de AAS. Com rendimento de 50%, obtêm-se 450 kg, suficientes para os 900 mil comprimidos.

  • E

    828 kg de ácido salicílico produziriam cerca de 1,08 milhão de comprimidos, acima da quantidade pedida.

Para lembrarEm uma reação com proporção molar 1:1, a quantidade em mol dos reagentes e produtos é igual; ajuste a massa teórica pelo rendimento percentual.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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