Questão 127 da prova amarela do 2º dia do Enem 2025; veja as questões correspondentes

Apaixonada por culinária e química, uma chefe de cozinha calculou que, para promover o crescimento adequado da massa durante o cozimento de um bolo a 180 °C (453 K) e 1,00 atm, ela precisaria utilizar uma quantidade de fermento químico suficiente para produzir um volume de gás igual 4,00 L. Com esse objetivo, ela escolheu utilizar o bicarbonato de amônio, um composto que, sob aquecimento, degrada-se em três gases distintos, que são os responsáveis pelo crescimento da massa. A decomposição do bicarbonato de amônio ocorre conforme a equação química apresentada e, nas condições do cozimento, seu rendimento é de 80%.

\(NH_{4}HCO_{3} (s) \to NH_{3}(g) + CO_{2} (g)+H_{2}O(g)\)

Considere que a mistura dos gases se comporta como gás ideal nas condições de cozimento utilizadas pela chefe.

Dados: Massa molar do NH₄HCO3 = 79 g· mol^-1 e R = 0,082 atm. L. mol^-1. K^-1.

A massa, em grama, de bicarbonato de amônio que ela deve utilizar é mais próxima de

A) 2,3 g.
B) 3,5 g.
C) 5,9 g.
D) 6,8 g.
E) 8,9 g.

Questões correspondentes

Prova Azul: 125

Prova Branca: 120

Prova Verde: 127

Resolução da questão

Gabarito: B

Para produzir o volume de gás desejado (4,0 L) a 1,0 atm e 453 K, calculamos o número de mols de gases pela equação dos gases ideais:

\(n=\frac{PV}{RT} = \frac{1,0*4,0}{0,082*453} \simeq 0,1076\) mol de gases efetivamente formados. 

Como o rendimento é de 80%, esse valor corresponde a 80% da quantidade teórica; assim, a quantidade de gás que deveria ser produzida em 100% de rendimento é 0,1076 / 0,80 ≈ 0,13450 mol de gases. 

Pela equação, 1 mol de NH₄HCO₃ gera 3 mols de gases, logo nNH₄HCO₃ = 0,1345/3 ≈ 0,0448 mol. 

A massa de bicarbonato de amônio necessária é:

m = n⋅M = 0,0448⋅79 ≈ 3,54g, valor mais próximo de 3,5 g.

 

A) Essa massa corresponde a um número de mols menor que 0,045 mol, o que geraria um volume de gases inferior a 4,0 L nas condições indicadas.

B) Essa massa fornece cerca de 0,045 mol de NH₄HCO₃, que, com rendimento de 80%, produz aproximadamente 4,0 L de gases nas condições de temperatura e pressão da questão.

C) Essa massa representa quantidade de mols maior que o necessário, resultando em um volume de gás significativamente superior a 4,0 L.

D) Também supera a quantidade de reagente calculada, produzindo mais gás do que o volume desejado para o crescimento adequado da massa.

E) É a maior massa entre as alternativas, fornecendo o maior número de mols de bicarbonato de amônio e, portanto, um volume de gás bem acima dos 4,0 L esperados.