Em uma cooperativa de reciclagem, o eteno é utilizado para produzir polietileno por polimerização por adição…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma cooperativa de reciclagem, o eteno é utilizado para produzir polietileno por polimerização por adição. Nesse processo, muitas moléculas de eteno se unem, formando longas cadeias de polietileno, sem eliminação de moléculas pequenas. Em determinada condição industrial, apenas 85% da massa de eteno alimentada ao reator é efetivamente convertida em polietileno. Considere que a massa molar do eteno é 28,0 g·mol?¹ e que não há outras perdas além daquelas indicadas. Com base no texto, qual massa de eteno deve ser alimentada ao reator para produzir 1,00 kg de polietileno?
- A) A massa de eteno necessária é aproximadamente 1,18 kg.
- B) A massa de eteno necessária é 0,85 kg.
- C) A massa de eteno necessária é 1,00 kg.
- D) A massa de eteno necessária é 1,15 kg.
- E) A massa de eteno necessária é 1,32 kg.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Na polimerização por adição, as moléculas de eteno se unem sem eliminar nenhuma molécula pequena. Assim, toda a massa de eteno que reage vai para o polietileno, e a massa do produto é igual à massa de eteno convertido. Passo 2: Como o rendimento é de 85%, apenas 85% da massa alimentada se transforma em polietileno. Se m é a massa de eteno alimentada, então 0,85 x m = 1,00 kg de polietileno. Passo 3: Isolando m, temos m = 1,00 / 0,85, que é aproximadamente 1,176 kg, ou seja, 1,18 kg. Passo 4: A massa molar de 28,0 g/mol não é necessária, porque o cálculo é feito diretamente em massa, sem conversão para mols. Passo 5: Análise das alternativas erradas. A alternativa B está errada porque multiplica 1,00 kg por 0,85 em vez de dividir, o que daria menos eteno do que o produto. A alternativa C está errada porque ignora a perda de 15% indicada no texto. A alternativa D está errada porque soma 15% ao valor de 1,00 kg, em vez de dividir pelo rendimento. A alternativa E está errada porque supera o valor correto e não corresponde ao cálculo com o rendimento de 85%. Passo 6: Conclusão: a alternativa A está correta e concorda com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a massa de eteno usando a relação de rendimento.
Alternativa por alternativa
Na polimerização por adição, a massa de polietileno teoricamente formada é igual à massa de eteno convertida, pois não há eliminação de subprodutos. Como o rendimento é de 85%, apenas 0,85 da massa alimentada se transforma em polietileno. Assim, 0,85 · m = 1,00 kg, de modo que m = 1,00/0,85 ≈ 1,18 kg.
O aluno multiplica a massa do produto pelo rendimento em vez de dividir, achando que 85% de 1,00 kg de eteno já resultam na quantidade pedida.
O aluno assume que a massa se conserva integralmente e ignora que apenas 85% do eteno alimentado é convertido em polietileno.
O aluno aplica a perda de forma aditiva, somando 15% ao valor de 1,00 kg, em vez de dividir pelo rendimento de 0,85.
O aluno aplica o fator de rendimento de forma incorreta, provavelmente dividindo mais de uma vez ou usando uma base errada no cálculo, o que superestima a massa de eteno.
Raio-X da questão
polimerização do eteno
avaliacao
cálculo estequiométrico · polimerização
Revisar os conceitos de polimerização e rendimento em reações químicas.
O aluno pode confundir a relação entre a massa de eteno e o rendimento, calculando a massa necessária sem considerar o rendimento de 85%.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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