ENEM 2023 · questão 110

Questão 110 ENEM 2023: Estequiometria

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Um assistente de laboratório precisou descartar sete frascos contendo solução de nitrato de mercúrio(I) que não foram utilizados em uma aula prática. Cada frasco continha \(5{,}25\ \text{g}\) de \(\ce{Hg2(NO3)2}\) dissolvidos em água. Temendo a toxidez do mercúrio e sabendo que o \(\ce{Hg2Cl2}\) tem solubilidade muito baixa, o assistente optou por retirar o mercúrio da solução por precipitação com cloreto de sódio (\(\ce{NaCl}\)), conforme a equação química:

Figura da questão

Na dúvida sobre a massa de \(\ce{NaCl}\) a ser utilizada, o assistente aumentou gradativamente a quantidade adicionada em cada frasco, como apresentado no quadro.

Figura da questão

O produto obtido em cada experimento foi filtrado, secado e teve sua massa aferida. O assistente organizou os resultados na forma de um gráfico que correlaciona a massa de \(\ce{NaCl}\) adicionada com a massa de \(\ce{Hg2Cl2}\) obtida em cada frasco. A massa molar do \(\ce{Hg2(NO3)2}\) é \(525\ \text{g mol}^{-1}\), a do \(\ce{NaCl}\) é \(58\ \text{g mol}^{-1}\) e a do \(\ce{Hg2Cl2}\) é \(472\ \text{g mol}^{-1}\).

Qual foi o gráfico obtido pelo assistente de laboratório?

  1. A
    Alternativa A
  2. B
    Alternativa B
  3. C
    Alternativa C
  4. D
    Alternativa D
  5. E
    Alternativa E
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Gabarito: Alternativa B.

Resolução comentada

Ideia-chave: a massa de precipitado cresce com o \(\ce{NaCl}\) adicionado até o \(\ce{Hg2(NO3)2}\) acabar; daí em diante fica constante.

  1. Em cada frasco: \(n(\ce{Hg2(NO3)2}) = \dfrac{5{,}25}{525} = 0{,}01\ \text{mol}\).
  2. Pela equação \(\ce{Hg2(NO3)2 + 2NaCl -> Hg2Cl2 + 2NaNO3}\), são necessários \(0{,}02\ \text{mol}\) de \(\ce{NaCl}\): \(0{,}02 \times 58 = 1{,}16\ \text{g}\).
  3. Massa máxima de precipitado: \(0{,}01 \times 472 = 4{,}72\ \text{g}\).
  4. Frascos I a V (0,2 a 1,0 g de \(\ce{NaCl}\)): o \(\ce{NaCl}\) é limitante e a massa cresce linearmente. Frascos VI e VII (1,2 e 1,4 g): o mercúrio já foi todo precipitado e a massa fica constante em 4,72 g.

Resposta: alternativa B, o gráfico que sobe em linha reta e se estabiliza em cerca de 4,72 g depois de aproximadamente 1,16 g de \(\ce{NaCl}\).

Por que não as outras: os demais gráficos mostram a massa crescendo sempre, caindo depois de um máximo ou estabilizando em valores ou pontos diferentes, o que contraria o limite imposto pela quantidade fixa de mercúrio em cada frasco.

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