Questão 110 do ENEM 2023 comentada
Cálculo estequiométrico para relacionar a quantidade de reagente adicionada à massa de precipitado formada.
Um assistente de laboratório precisou descartar sete frascos contendo solução de nitrato de mercúrio(l) que não foram utilizados em uma aula prática. Cada frasco continha 5,25 g de Hg2(NO3)2 dissolvidos em água. Temendo a toxidez do mercúrio e sabendo que o Hg2Cl2 tem solubilidade muito baixa, o assistente optou por retirar o mercúrio da solução por precipitação com cloreto de sódio (NaCl), conforme a equação química:
Na dúvida sobre a massa de NaCl a ser utilizada, o assistente aumentou gradativamente a quantidade adicionada em cada frasco, como apresentado no quadro.
O produto obtido em cada experimento foi filtrado, secado e teve sua massa aferida. O assistente organizou os resultados na forma de um gráfico que correlaciona a massa de NaCl adicionada com a massa de Hg2Cl2 obtida em cada frasco. A massa molar do Hg2(NO3)2 é 525 g mol-1, a do NaCl é 58 g mol-1 e a do Hg2Cl2 é 472 g mol-1.
Qual foi o gráfico obtido pelo assistente de laboratório?
- A
- B
- C
- D
- E
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O que a questão cobra
A questão exige usar a proporção entre reagentes na equação balanceada e identificar quando o reagente disponível na solução se esgota. Depois, é preciso relacionar esse limite ao formato do gráfico.
Resolução
Hg₂(NO₃)₂ (aq) + 2 NaCl (aq) → Hg₂Cl₂ (s) + 2 NaNO₃ (aq)
Primeiro, calculamos a quantidade de nitrato de mercúrio(I) em cada frasco:
5,25 ÷ 525 = 0,010 mol
A equação mostra que 1 mol de Hg₂(NO₃)₂ reage com 2 mol de NaCl. Portanto, são necessários 0,020 mol de NaCl, que correspondem a:
0,020 × 58 = 1,16 g de NaCl
A proporção também indica que 0,010 mol de Hg₂Cl₂ pode ser formado. Sua massa é:
0,010 × 472 = 4,72 g
No gráfico, o eixo horizontal representa a massa de NaCl adicionada, e o vertical mostra a massa de precipitado obtida. A massa de Hg₂Cl₂ aumenta conforme se adiciona NaCl, até que os 0,010 mol do reagente presente na solução tenham reagido. Depois de 1,16 g de NaCl, adicionar mais sal não forma mais precipitado: a massa fica constante em 4,72 g. A alternativa B apresenta esse crescimento seguido de um patamar.
Alternativa por alternativa
- A
O gráfico atinge um patamar antes de 1,16 g de NaCl. Nesse ponto, ainda não foi adicionada a quantidade necessária para reagir com todo o Hg₂(NO₃)₂.
- B
Correta. O gráfico cresce até cerca de 1,16 g de NaCl e então fica constante em 4,72 g de Hg₂Cl₂. Esses valores correspondem à quantidade estequiométrica e à massa máxima de precipitado calculadas.
- C
O gráfico continua aumentando mesmo após 1,16 g de NaCl. Como todo o Hg₂(NO₃)₂ já reagiu, o excesso de NaCl não pode formar mais Hg₂Cl₂.
- D
O gráfico começa com uma massa de precipitado diferente de zero. Sem NaCl adicionado, a reação indicada não forma Hg₂Cl₂.
- E
O gráfico também indica precipitado quando nenhuma massa de NaCl foi adicionada. Além disso, não mostra a massa constante que deve ocorrer após o consumo do Hg₂(NO₃)₂.
Para lembrarA proporção dos coeficientes da equação balanceada determina quanto produto se forma; quando um reagente se esgota, a massa do produto não aumenta mais.
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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