A bauxita, constituída por uma mistura de óxidos, principalmente de alumínio (Al2O3) e ferro (Fe2O3 e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A bauxita, constituída por uma mistura de óxidos, principalmente de alumínio (Al2O3) e ferro (Fe2O3 e Fe(OH)3), é o principal minério utilizado para a produção de alumínio. Na purificação pelo processo Bayer, aproximadamente 3 toneladas de resíduo a ser descartado (lama vermelha) são produzidas a partir de 5 toneladas do minério. Com a alumina purificada, alumínio metálico é produzido por eletrólise ígnea. Dados – M (g mol-1): O = 16; Al = 27; Fe = 56. A partir de 5 toneladas de minério, a quantidade (em toneladas) de alumínio metálico produzida por eletrólise ígnea é mais próxima de: (UFPR 2017)
- A) 1.
- B) 0,5.
- C) 0,2.
- D) 0,1.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Do minério de 5 t, cerca de 3 t viram lama vermelha (resíduo rico em óxidos de ferro, que é descartado). Assim, sobram aproximadamente 5 - 3 = 2 t de material purificado, que é a alumina (Al2O3), principal produto do processo Bayer. Esta é a hipótese necessária, pois o enunciado não informa a composição exata do material que sai do processo. Passo 2: Calcule a massa molar da alumina: Al2O3 = 2 x 27 + 3 x 16 = 54 + 48 = 102 g/mol. Passo 3: Calcule a fração em massa de alumínio na alumina: 54/102, aproximadamente 0,529. Passo 4: Na eletrólise ígnea, a massa de alumínio metálico obtida é a massa de alumínio contida na alumina, considerando rendimento total. Massa de Al = 2 t x 0,529, aproximadamente 1,06 t. Passo 5: Portanto, a quantidade mais próxima é 1 t, alternativa A. Passo 6: O gabarito oficial está correto. Por que as outras estão erradas: B (0,5) subestima a massa de alumínio por um fator próximo de 2; C (0,2) e D (0,1) resultam de cálculos que não correspondem à massa de alumínio contida em 2 t de alumina. Observação: o dado de massa molar do ferro não é necessário para a resposta final, servindo apenas para verificar que o resíduo é a lama vermelha e não o produto.
💡 Dica: Calcule a massa de alumínio a partir da massa de minério e resíduos usando proporções e massa molar.
Alternativa por alternativa
CORRETA. A partir de 5 toneladas de minério, descontando 3 toneladas de resíduo, restam 2 toneladas de alumina, que correspondem aproximadamente a 1 tonelada de alumínio metálico após a eletrólise.
O aluno provavelmente considerou que apenas metade da alumina gera alumínio, ou usou 1 t de Al2O3 em vez de 2 t, ou ainda usou a massa de alumínio como metade da massa de alumina.
O aluno provavelmente errou a proporção de massa, dividindo a massa de alumina pela massa do minério bruto ou aplicando uma fração de alumínio errada sobre uma massa menor do que a de alumina purificada.
O aluno provavelmente confundiu a massa de alumínio com a de ferro (M = 56) ou cometeu erro de escala (divisão por 10 sem justificativa), o que reduz o resultado a um décimo do valor correto.
Raio-X da questão
processo Bayer e eletrólise alumínio
avaliacao
estequiometria e massa molar · reacoes redox e eletrólise
estude estequiometria e processos industriais de purificação
confundir massa de minério com massa de alumínio ou ignorar a produção de resíduos no cálculo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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