Questão 3894334

• Banca: COMVEST - UNICAMP
• Órgão: UNICAMP
• Ano: 2019
• Provas: COMVEST - UNICAMP - 2019 - UNICAMP - Vestibular - Conhecimentos gerais
• Disciplina: Química
• Assuntos: Energias Químicas no Cotidiano; Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria.; Petróleo, Gás Natural e Carvão, Madeira, Hulha, Biomassa, Biocombustíveis e Energia Nuclear; Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente; Representação das transformações químicas

A adição de biodiesel ao diesel tradicional é uma medida voltada para a diminuição das emissões de gases poluentes. Segundo um estudo da FIPE, graças a um aumento no uso de biodiesel no Brasil, entre 2008 e 2011, evitou-se a emissão de 11 milhões de toneladas de CO₂ (gás carbônico). (Adaptado de Guilherme Profeta, “Da cozinha para o seu carro: cúrcuma utilizada como aditivo de biodiesel”. Cruzeiro do Sul, 10/04/2018.) Dados de massas molares em g·mol-1 : H=1, C=12, O=16. Considerando as informações dadas e levando em conta que o diesel pode ser caracterizado pela fórmula mínima (C_nH_2n), é correto afirmar que entre 2008 e 2011 o biodiesel substituiu aproximadamente

• A. 3,5 milhões de toneladas de diesel.
• B. 11 milhões de toneladas de diesel.
• C. 22 milhões de toneladas de diesel.
• D. 35 milhões de toneladas de diesel.

Gabarito: A

Comentários

• Esta questão aborda conceitos relacionados às reações de combustão de hidrocarbonetos.
  

  
  

  Nesse tipo de reação o hidrocarboneto reage com o oxigênio (O₂), formando gás carbônico (CO₂) e água (H­₂O), considerando a combustão completa. O diesel, fórmula mínima C_nH_2n­, é o responsável pela emissão de muitas toneladas de gás carbônico. Sua reação de combustão é a seguinte:

  
  

  C_nH_2n + O₂ → CO₂ + H₂O
  

  
  

  Para balancear essa equação genérica basta colocar um n na frente do CO₂ (balanceamento dos carbonos), um n na frente do H₂O (balanceamento dos hidrogênios) e um 3n/2 na frente do O₂ (pois no produto temos 3n oxigênios):

  
  

  C_nH_2n + 3n/2 O₂ → n CO₂ + n H₂O
  

  
  

  Para a resolução dessa questão é necessário saber quantas toneladas de diesel (C_nH_2n) são necessárias para a produção de 11 milhões de toneladas de CO₂, pois essa quantidade foi substituída pelo biodiesel.
  

  
  

  Dessa forma, observemos os dados e a resolução da questão de acordo com os cálculos estequiométricos:
  

  
  

  Dados:

  
  

  Massa de CO₂ = 11 × 10⁶ toneladas;

  Massas molares em g·mol^-1: H=1, C=12, O=16.
  

  
  

  Resolução:
  

  
  

  1) Primeiramente é necessário calcular quantos mols de C_nH_2n são necessários para produzir 11 milhões de toneladas de CO₂. De acordo com a reação, 1 mol de C_nH_2n produz n mols de CO₂. Para saber essa informação em massa é preciso calcular as massas molares (MM), a partir das massas dos elementos componentes:

  
  

  MM (CO₂) = M_­M (C) + 2 × MM (O) = 12 + 2 × 16 = 44 g/mol

  MM (C_nH_2n) = n × MM (C) + 2n × MM (H) = n × 12 + 2n × 1 = 12n + 2n = 14n g/mol
  

  
  

  2) Considerando que 1 mol de C_nH_2n produz n mols de CO₂, temos que 14n gramas de C_nH_2n produz 44n gramas de CO₂. Dessa forma, podemos realizar uma regra de três para determinar a quantidade de C_nH_2n em gramas necessária para produzir 11 × 10⁶ toneladas de CO₂. Como uma tonelada equivale a 10⁶ gramas temos que:

  
  

  14n g de C_nH_2n   ^produz    44n g de CO₂

             X                 ---------     11 × 10¹²

  X = (11 × 10¹² × 14n)/44n = 14 × 10¹²/4 = 3,5 × 10¹² g = 3,5 × 10⁶ toneladas de C_nH_2n

  X = 3,5 milhões de toneladas de C_nH_2n
  

  
  

  Portanto, é correto afirmar que entre 2008 e 2011 o biodiesel substituiu aproximadamente 3,5 toneladas de C_nH_2n.
  

  
  

  
  

  Gabarito da Professora: Letra A.