O que é rendimento de reação em processos químicos?

É a razão entre a quantidade real de produto obtido e a quantidade teórica máxima possível, geralmente expressa em porcentagem.

Como se calcula o volume de uma substância a partir de sua massa e densidade?

Divide-se a massa pela densidade: $V = \frac{m}{d}$, onde $V$ é o volume, $m$ a massa e $d$ a densidade.

Qual é a equação geral da fermentação da glicose para produção de etanol?

$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \rightarrow 2\ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\ \text{CO}_2$

O que significa densidade de 0,80 g/mL para o etanol?

Significa que cada mililitro de etanol purificado tem massa de 0,80 grama.

Por que é importante considerar o rendimento real em processos industriais?

Porque perdas e limitações práticas impedem que todo o reagente se converta em produto, tornando o rendimento inferior ao teórico.

Como converter mililitros para litros?

Divide-se o valor em mililitros por 1.000, pois 1 L = 1.000 mL.

O que são monossacarídeos e qual seu papel na produção de etanol?

Monossacarídeos são açúcares simples, como a glicose, que servem de substrato para fermentação alcoólica e produção de etanol.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 101 — A obtenção de etanol utilizando a cana-de-açúcar envolve a fermentação dos monossacarídeos formadores da sacarose contida no melaço. Um desses formad…

ENEM 2021 Questão 101

A obtenção de etanol utilizando a cana-de-açúcar envolve a fermentação dos monossacarídeos formadores da sacarose contida no melaço. Um desses formadores é a glicose ($\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$), cuja fermentação produz cerca de 50 g de etanol a partir de 100 g de glicose, conforme a equação química descrita.

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Em uma condição específica de fermentação, obtém-se 80% de conversão em etanol que, após sua purificação, apresenta densidade igual a 0,80 g/mL. O melaço utilizado apresentou 50 kg de monossacarídeos na forma de glicose.

O volume de etanol, em litro, obtido nesse processo é mais próximo de

Resolução

Resposta correta: Letra C — 25.

A questão aborda a produção de etanol a partir da fermentação da glicose, um monossacarídeo presente no melaço da cana-de-açúcar. Para resolvê-la, é necessário compreender os conceitos de rendimento de reação, densidade, proporção estequiométrica e conversão de unidades. O passo a passo envolve: (1) saber que 100 g de glicose produzem 50 g de etanol (rendimento teórico de 50% em massa); (2) calcular quanto de etanol seria produzido a partir de 50 kg (50.000 g) de glicose: $\frac{50.000}{100} \times 50 = 25.000$ g de etanol (rendimento teórico); (3) considerar o rendimento real de 80%: $25.000 \times 0,8 = 20.000$ g; (4) converter a massa de etanol para volume usando a densidade ($d = 0,80 \ \text{g/mL}$): $V = \frac{20.000}{0,80} = 25.000$ mL; (5) converter para litros: $25.000 \ \text{mL} = 25 \ \text{L}$. Portanto, a alternativa correta é a C.

Comentários por alternativa

A 16.

A alternativa A (16 L) está incorreta porque subestima o volume de etanol produzido, provavelmente por erro na aplicação do rendimento ou conversão de unidades.
B 20.

A alternativa B (20 L) está errada porque, embora considere o rendimento de 80%, não leva em conta a conversão correta da massa para volume usando a densidade fornecida.
C 25.

A alternativa C (25 L) está correta porque segue todos os passos: calcula o rendimento real, converte a massa de etanol para volume usando a densidade e transforma para litros, chegando ao valor mais próximo do resultado correto.
D 64.

A alternativa D (64 L) está incorreta, pois ignora o rendimento de 80% e/ou erra na conversão de massa para volume, superestimando o resultado.
E 100.

A alternativa E (100 L) está errada porque corresponde ao caso hipotético de 100% de conversão e sem considerar a densidade, o que não condiz com os dados fornecidos.

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1. O que é rendimento de reação em processos químicos?: É a razão entre a quantidade real de produto obtido e a quantidade teórica máxima possível, geralmente expressa em porcentagem.
2. Como se calcula o volume de uma substância a partir de sua massa e densidade?: Divide-se a massa pela densidade: $V = \frac{m}{d}$, onde $V$ é o volume, $m$ a massa e $d$ a densidade.
3. Qual é a equação geral da fermentação da glicose para produção de etanol?: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \rightarrow 2\ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\ \text{CO}_2$
4. O que significa densidade de 0,80 g/mL para o etanol?: Significa que cada mililitro de etanol purificado tem massa de 0,80 grama.
5. Por que é importante considerar o rendimento real em processos industriais?: Porque perdas e limitações práticas impedem que todo o reagente se converta em produto, tornando o rendimento inferior ao teórico.
6. Como converter mililitros para litros?: Divide-se o valor em mililitros por 1.000, pois 1 L = 1.000 mL.
7. O que são monossacarídeos e qual seu papel na produção de etanol?: Monossacarídeos são açúcares simples, como a glicose, que servem de substrato para fermentação alcoólica e produção de etanol.

Questão 101 — A obtenção de etanol utilizando a cana-de-açúcar envolve a fermentação dos monossacarídeos formadores da sacarose contida no melaço. Um desses formad…

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