ENEM 2015 PPL, 1º dia · Ciências da Natureza

Questão 50 do ENEM 2015 PPL

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ENEM 2015 PPL · questão 50 · caderno branco

O urânio é um elemento cujos átomos contêm 92 prótons, 92 elétrons e entre 135 e 148 nêutrons. O isótopo de urânio 235U é utilizado como combustível em usinas nucleares, onde, ao ser bombardeado por nêutrons, sofre fissão de seu núcleo e libera uma grande quantidade de energia (2,35×10¹⁰ kJ/mol). O isótopo 235U ocorre naturalmente em minérios de urânio, com concentração de apenas 0,7%. Para ser utilizado na geração de energia nuclear, o minério é submetido a um processo de enriquecimento, visando aumentar a concentração do isótopo 235U para, aproximadamente, 3% nas pastilhas. Em décadas anteriores, houve um movimento mundial para aumentar a geração de energia nuclear buscando substituir, parcialmente, a geração de energia elétrica a partir da queima do carvão, o que diminui a emissão atmosférica de CO₂ (gás com massa molar igual a 44 g/mol). A queima do carvão é representada pela equação química: C (s) + O₂ (g) → CO₂ (g) ΔH = -400 kJ/mol
Qual é a massa de CO₂, em toneladas, que deixa de ser liberada na atmosfera, para cada 100 g de pastilhas de urânio enriquecido utilizadas em substituição ao carvão como fonte de energia?

A a E ou 1 a 5 marcam, Enter verifica

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Gabarito: D

33,0

Por que é D

Em 100 g de pastilha (3% de ²³⁵U), há 3 g de ²³⁵U = 3/235 mol. Energia liberada = (3/235)·2,35×10¹⁰ = 3×10⁸ kJ. Pela queima do carvão (400 kJ/mol de CO₂), mols de CO₂ = 3×10⁸/400 = 7,5×10⁵ mol. Massa de CO₂ = 7,5×10⁵·44 = 3,3×10⁷ g = 33 t. Resposta D.

Assunto

Estequiometria e cálculos

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Tema: Estequiometria e Balanço Energético

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