QuímicaENEMBNCC EM13CNT104Difícil⏱ longo

Você deve propor, para um laboratório escolar/local, um protocolo hidrometalúrgico seguro e sustentável para…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT104

Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Você deve propor, para um laboratório escolar/local, um protocolo hidrometalúrgico seguro e sustentável para recuperar 10,0 g de cobre contido em sucata eletrônica (placas de circuito). Inclua reações balanceadas, cálculos de volumes para soluções (concentrações dadas: H2SO4 1,00 M; H2O2 3,00 M; NaOH 2,00 M), estequiometria, e estime a energia liberada ao neutralizar o ácido usado (use ?Hneutralização ˜ -57,3 kJ·mol^-1 por neutralização de H+). Discuta riscos e medidas de mitigação.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Proposta resumida: 1) Lixiviação oxidativa: Cu + H2SO4 + H2O2 ? CuSO4 + 2 H2O (balanceada). 10,0 g Cu = 0,157 mol Cu ? requer 0,157 mol H2SO4 (V = 0,157 L = 157 mL de H2SO4 1,00 M) e 0,157 mol H2O2 (V = 0,157/3,00 = 0,0523 L = 52,3 mL de H2O2 3,00 M). 2) Precipitação: Cu2+ + 2 OH- ? Cu(OH)2?; OH- necessário = 0,314 mol ? V NaOH 2,00 M = 0,314/2,00 = 0,157 L = 157 mL. 3) Calcinagem: Cu(OH)2 ? CuO + H2O (seguir em forno a T controlada); redução posterior a Cu por H2 ou carbono, se desejado. 4) Energia de neutralização: neutralizar 0,157 mol H2SO4 requer 0,314 mol H+ neutralizados ? duas neutralizações ? ?H ˜ 2·(0,157 mol)·(-57,3 kJ·mol^-1) ˜ -18,0 kJ liberados. 5) Riscos/mitigação: vapores de H2O2/ácidos e lixiviação de metais; usar EPI, capela, neutralizar e precipitar metais antes de descarte, reciclar solução de Cu2+ por eletrólise para minimizar resíduos, tratamento de efluente e coleta seletiva de sucata; priorizar concentrações diluídas e volumes controlados para segurança e sustentabilidade.

Explicação

A proposta apresenta um protocolo claro e sequencial para a recuperação de cobre, incluindo as reações químicas necessárias e os cálculos de volumes das soluções, demonstrando compreensão dos conceitos de lixiviação, precipitação e calcinagem. Além disso, a estimativa da energia liberada durante a neutralização do ácido e a discussão dos riscos associados, junto com as medidas de mitigação, evidenciam uma abordagem segura e sustentável para o processo. A resposta integra teoria e prática, garantindo que o procedimento seja viável em um laboratório escolar.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Criar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 desafio

🎯 Conceito central

hidrometalurgia do cobre

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

reações químicas e balanceamento · estequiometria e cálculos de concentração

📚 Reveja

Revisar reações químicas e cálculos estequiométricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode falhar ao não balancear corretamente as reações químicas, resultando em cálculos imprecisos de volumes e quantidades de reagentes.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

Questões parecidas com resolução

Todas as questões de Separação de misturas

🔎 Procurar outra questão

Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.

Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog