Ciências da Natureza ENEM 2025 difícil~2 min

Questão 131 do ENEM 2025 comentada

Veja como usar a equação balanceada e o excesso de reagente para calcular a massa de alumínio necessária.

Numeração do caderno azul · Ciências da Natureza

Questão 131ENEM 2025

O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio (massa molar = 93 g mol⁻¹), metal utilizado na fabricação de vários tipos de aço: automotivos, estruturais e inoxidáveis. O processo utilizado na produção do nióbio é a redução aluminotérmica de Nb₂O₅ com excesso de 10% de Al (massa molar = 27 g mol⁻¹), em relação à quantidade estequiométrica da reação, representada pela equação química:

3 Nb₂O₅ (s) + 10 Al (s) → 6 Nb (s) + 5 Al₂O₃ (s)

Uma engenheira metalúrgica estimou a massa de alumínio necessária para produzir 9,3 kg de nióbio, nas condições descritas, para a produção de um lote de peças de aço encomendado por uma indústria, considerando um rendimento de 100%.

Disponível em: www.cbmm.com.br. Acesso em: 17 out. 2015 (adaptado).

A massa de alumínio, em quilograma, estimada pela engenheira é mais próxima de

  1. A
    2,7 kg.
  2. B
    3,0 kg.
  3. C
    4,1 kg.
  4. D
    4,5 kg.
  5. E
    5,0 kg.

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Resposta: Egabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão exige relacionar as quantidades de nióbio e alumínio pelos coeficientes da equação química. Também é preciso considerar o excesso de alumínio informado.

Resolução

Primeiro, converta a massa de nióbio em quantidade de matéria usando sua massa molar. Pela equação, 6 mol de Nb são produzidos com 10 mol de Al. Depois, calcule a massa estequiométrica de alumínio e acrescente 10%.

com excesso de 10% de Al (massa molar = 27 g mol⁻¹), em relação à quantidade estequiométrica da reação

Quantidade de Nb: 9 300 g ÷ 93 g/mol = 100 mol.

Quantidade estequiométrica de Al: 100 × 10/6 = 500/3 mol.

Massa estequiométrica de Al: (500/3) × 27 = 4 500 g = 4,5 kg.

Com o excesso de 10%: 4,5 × 1,10 = 4,95 kg.

A massa estimada é, portanto, aproximadamente 5,0 kg. O excesso é aplicado à massa estequiométrica: não basta usar apenas os 4,5 kg calculados pela proporção da equação.

Alternativa por alternativa

  • A

    2,7 kg é menor que os 4,5 kg necessários pela proporção estequiométrica, antes mesmo de acrescentar o excesso.

  • B

    3,0 kg também fica abaixo da massa estequiométrica de 4,5 kg.

  • C

    4,1 kg não alcança os 4,5 kg da quantidade estequiométrica e, portanto, não inclui o excesso de 10%.

  • D

    4,5 kg corresponde à massa estequiométrica de alumínio, mas não considera o acréscimo de 10% pedido no enunciado.

  • E

    Correta. Está correta: com o excesso, a massa calculada é 4,95 kg, valor mais próximo de 5,0 kg.

Para lembrarUse os coeficientes da equação balanceada para relacionar os mols e, depois, aplique o excesso à massa estequiométrica.

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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