Questão 120 do ENEM 2020 comentada
Comparação de emissões de CO₂ e cálculo estequiométrico da massa de etanol equivalente.
O crescimento da frota de veículos em circulação no mundo tem levado à busca e desenvolvimento de tecnologias que permitam minimizar emissões de poluentes atmosféricos. O uso de veículos elétricos é uma das propostas mais propagandeadas por serem de emissão zero. Podemos comparar a emissão de carbono na forma de CO2 (massa molar igual a 44 g mol–1) para os dois tipos de carros (a combustão e elétrico). Considere que os veículos tradicionais a combustão, movidos a etanol (massa molar igual a 46 g mol–1), emitem uma média de 2,6 mol de CO2 por quilômetro rodado, e os elétricos emitem o equivalente a 0,45 mol de CO2 por quilômetro rodado (considerando as emissões na geração e transmissão da eletricidade). A reação e combustão do etanol pode ser representada pela equação química:
C2H5OH (l) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H2O (g)
Foram analisadas as emissões de CO2 envolvidas em dois veículos, um movido a etanol e outro elétrico, em um mesmo trajeto de 1 000 km.
CHIARADIA, C. A. Estudo da viabilidade da implantação de frotas de veículos elétricos e híbridos elétricos no atual cenário econômico, político, energético e ambiental brasileiro. Guaratinguetá: Unesp, 2015 (adaptado)
A quantidade equivalente de etanol economizada, em quilograma, com o uso do veículo elétrico nesse trajeto, é mais próxima de
- A50.
- B60.
- C95.
- D99.
- E120.
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Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige comparar as emissões dos dois veículos e usar a proporção entre etanol e CO₂ na reação. Depois, você converte a quantidade de etanol de mol para quilograma.
Resolução
2,6 mol de CO2 por quilômetro rodado
Primeiro, calcule a diferença entre as emissões por quilômetro. O veículo elétrico emite 0,45 mol de CO₂, enquanto o veículo a etanol emite 2,6 mol.
2,6 − 0,45 = 2,15 mol de CO₂/km
Para o trajeto de 1 000 km, essa diferença corresponde a:
2,15 × 1 000 = 2 150 mol de CO₂
Pela equação química, 1 mol de etanol produz 2 mol de CO₂. Assim, a quantidade de etanol associada à emissão evitada é:
2 150 ÷ 2 = 1 075 mol de etanol
Agora, use a massa molar do etanol, 46 g/mol:
1 075 × 46 = 49 450 g = 49,45 kg
Portanto, o uso do veículo elétrico economiza uma quantidade equivalente a cerca de 50 kg de etanol. A alternativa A é a que mais se aproxima desse resultado.
Alternativa por alternativa
- A
Correta. Está correta: o cálculo resulta em 49,45 kg de etanol, valor mais próximo de 50 kg.
- B
Não se sustenta: a quantidade calculada é 49,45 kg, não 60 kg.
- C
Não se sustenta: a quantidade calculada é 49,45 kg, não 95 kg.
- D
Não se sustenta: a quantidade calculada é 49,45 kg, não 99 kg.
- E
Não se sustenta: a quantidade calculada é 49,45 kg, não 120 kg.
Para lembrarUse a proporção da equação balanceada para relacionar mol de reagente e produto; depois, multiplique os mols pela massa molar para obter a massa.
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