Questão nº 131
Questão de Química · INEP ENEM 2025 (nº 131)
O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio (massa molar = 93 g⋅mol⁻¹), metal utilizado na fabricação de vários tipos de aço: automotivos, estruturais e inoxidáveis. O processo utilizado na produção do nióbio é a redução aluminotérmica de Nb₂O₅ com excesso de 10% de Al (massa molar = 27 g⋅mol⁻¹), em relação à quantidade estequiométrica da reação, representada pela equação química:
Uma engenheira metalúrgica estimou a massa de alumínio necessária para produzir 9,3 kg de nióbio, nas condições descritas, para a produção de um lote de peças de aço encomendado por uma indústria, considerando um rendimento de 100%.
A massa de alumínio, em quilograma, estimada pela engenheira é mais próxima de
- A2,7 kg.
- B3,0 kg.
- C4,1 kg.
- D4,5 kg.
- E5,0 kg. (alternativa correta)
Resposta comentada
Gabarito Alternativa E
Conceito-chave: Em estequiometria, primeiro convertemos massa em mols (usando a massa molar), depois usamos a proporção da equação balanceada para achar os mols da substância desejada e, por fim, voltamos para massa. Aqui há dois detalhes: o excesso de 10% de Al e a necessidade de converter kg → g.
Cálculo rápido: . A proporção é $6Nb : 10Al$, ou seja, mol de Al por mol de Nb → . Massa teórica: . Com excesso de 10%: .
- (A) Incorreta: 2,7 kg corresponde a apenas 100 mol de Al (esqueceu a proporção 10:6 da equação).
- (B) Incorreta: 3,0 kg não sai de nenhuma conta coerente; ignora tanto a proporção quanto o excesso.
- (C) Incorreta: 4,1 kg é valor intermediário sem fundamento; não corresponde nem ao teórico nem ao corrigido pelo excesso.
- (D) Incorreta: 4,5 kg é a massa teórica de Al, mas esquece o excesso de 10% pedido no enunciado — pegadinha clássica.
- (E) Correta: 4,5 kg teóricos × 1,10 (excesso de 10%) = 4,95 kg ≈ 5,0 kg, exatamente o valor estimado pela engenheira.
Fonte: INEP ENEM 2025 (Caderno Azul). Reproduzida para fins de estudo.