Questão nº 125

Questão de Química · INEP ENEM 2025 (nº 125)

INEP2025Química

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 a 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%.

$NH_4HCO_3 (s) \rightarrow NH_3 (g) + CO_2 (g) + H_2O (g)$

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

A2,3 g.
B3,5 g. (alternativa correta)
C5,9 g.
D6,8 g.
E8,9 g.

Resposta comentada

Gabarito Alternativa B

O gás ideal obedece a $PV = nRT$ : pressão × volume = mols × constante × temperatura (em kelvin). Aqui a decomposição gera 3 mols de gás por mol de sal, mas só 80% do sal reage — então precisamos corrigir o rendimento.

(A) Incorreta: Esse valor sairia se o aluno esquecesse o fator 3 (os três gases) ou o rendimento; é pequeno demais para gerar 4,00 L nas condições dadas.
(B) Correta: Primeiro acha-se o total de mols de gás: $n = \dfrac{PV}{RT} = \dfrac{1{,}00 \times 4{,}00}{0{,}082 \times 453} \approx 0{,}1077$ mol de gás. Como 1 mol de $NH_4HCO_3$ produz 3 mols de gás, seriam necessários $0{,}1077/3 \approx 0{,}0359$ mol de sal. Mas o rendimento é 80%, então a massa real é $0{,}0359/0{,}80 \approx 0{,}0449$ mol, e $0{,}0449 \times 79 \approx 3{,}5$ g.
(C) Incorreta: Esse valor ignora o rendimento de 80% (daria ~2,8 g) ou confunde a proporção dos gases; não fecha com o cálculo completo.
(D) Incorreta: Resultado de quem usa 2 mols de gás por mol de sal em vez de 3, ou erra a divisão pelo rendimento; superestima a massa.
(E) Incorreta: Esse valor surgiria se o aluno tratasse os 4,00 L como se fossem de apenas um gás e ainda errasse o rendimento; é grande demais para o gabarito.

Pegadinha da banca (distrator mais tentador): a alternativa (C) engana quem calcula certo o número de mols de gás, mas esquece de dividir pelo rendimento de 80% — ou seja, usa a massa teórica (~2,8 g) e arredonda para o valor mais próximo. O detalhe crucial é que, se só 80% do sal se decompõe, é preciso mais sal para produzir os mesmos 4,00 L, aumentando a massa final para ~3,5 g.

Fonte: INEP ENEM 2025 (Caderno Azul). Reproduzida para fins de estudo.

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