Questão 76 do ENEM 2015 (Ciências da Natureza)

Question

Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas:
2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂
ZnO + CO → Zn + CO₂
Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O₂ (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO₂ (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO₂ (44 g/mol); e Zn (65 g/mol).

Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de 100 kg de esfalerita?

A) 25
B) 33
C) 40
D) 50
E) 54

Accepted Answer

Alternativa C: 40

Considerando 75% de pureza, 100 kg de esfalerita contêm 75 kg de ZnS puro (75.000 g), o que equivale a 75.000/97 ≈ 773,2 mol de ZnS; como a proporção entre ZnS e Zn nas equações é de 1:1 (2 ZnS produzem 2 Zn ao final da sequência), obtêm-se idealmente 773,2 mol de Zn, ou seja, 773,2 × 65 ≈ 50.258 g (50,26 kg). Aplicando o rendimento de 80% do processo, a massa real de zinco produzida é 50,26 × 0,80 ≈ 40,2 kg, que é o valor mais próximo entre as alternativas.

Questão 76 do ENEM 2015

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