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FTD Resolve ENEM Apaixonada por culinária e química, uma chefe de cozinha […]
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Apaixonada por culinária e química, uma chefe de cozinha […]

Questão 125

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Verde 127

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 \(180\ ^\circ\text{C}\) (\(453\ \text{K}\)) e \(1{,}00\ \text{atm}\), ela precisaria utilizar uma quantidade de fermento químico suficiente para produzir um volume de gás igual a \(4{,}00\ \text{L}\). 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 \(80\%\).

$$\text{NH}_4\text{HCO}_3\text{ (s)} \rightarrow \text{NH}_3\text{ (g)} + \text{CO}_2\text{ (g)} + \text{H}_2\text{O (g)}$$

Considere que a mistura dos gases se comporta como gás ideal nas condições de cozimento utilizadas pela chefe.

Dados: Massa molar do \(\text{NH}_4\text{HCO}_3 = 79\ \text{g} \cdot \text{mol}^{-1}\) e \(R = 0{,}082\ \text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}\).

A massa, em grama, de bicarbonato de amônio que ela deve utilizar é mais próxima de

A

2,3 g.

B

3,5 g.

C

5,9 g.

D

6,8 g.

E

8,9 g.

Já tentou resolver?

Selecione uma alternativa acima e depois confira a resolução comentada.

Gabarito:
B

Resolução comentada

Dados do enunciado:

$$P = 1{,}00\ \text{atm}$$

$$T = 453\ \text{K}$$

$$V = 4{,}00\ \text{L}$$

$$R = 0{,}082\ \text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$$

$$MM_{\text{NH}_4\text{HCO}_3} = 79\ \text{g/mol}$$

A massa do bicarbonato de amônio depende do número total de mol produzidos na reação, que pode ser calculado pela expressão:

$$PV = nRT$$

$$1 \cdot 4 = n \cdot 0{,}082 \cdot 453$$

$$n = 0{,}10768\ \text{mol total de gases produzidos}$$

Pela reação química:

$$\text{NH}_4\text{HCO}_3\text{ (s)} \rightarrow \text{NH}_3\text{ (g)} + \text{CO}_2\text{ (g)} + \text{H}_2\text{O (g)}$$

$$1\ \text{mol de NH}_4\text{HCO}_3 \longrightarrow 3\ \text{mol de gases}$$

$$79\ \text{g de NH}_4\text{HCO}_3 \longrightarrow 3\ \text{mol de gases}$$

$$M\ \text{g} \longrightarrow 0{,}107683\ \text{mol de gases}$$

$$M = \dfrac{0{,}107683 \cdot 79}{3}$$

$$M = 2{,}83\ \text{g de NH}_4\text{HCO}_3 \text{ – para um rendimento de } 80\%$$

Para o rendimento de 80%:

$$2{,}83\ \text{g de NH}_4\text{HCO}_3 \longrightarrow 80\%$$

$$m\ \text{g de NH}_4\text{HCO}_3 \longrightarrow 100\%$$

$$m = 3{,}5375\ \text{g de NH}_4\text{HCO}_3$$

Arredondando para a alternativa mais próxima, \(3{,}5\ \text{g}\).


Resolução em vídeo

Detalhes

ProvaENEM
Ano2025
ÁreaCiências da natureza e suas tecnologias
DisciplinaQuímica
TemaQuímica geral
TópicoMol e estequiometria
Cálculos estequiométricos

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