DIMVS

Questão 69 — Diante das mudanças climáticas, muitos químicos desempenham um papel estratégico no enfrentamento desse problema. Uma dessas ações é o esforço no des…

UNICAMP 2026 Questão 69

Diante das mudanças climáticas, muitos químicos desempenham um papel estratégico no enfrentamento desse problema. Uma dessas ações é o esforço no desenvolvimento de recursos que removem CO$_2$ por meio da captura direta do ar. Nesse sentido, os químicos se dedicam a produzir materiais que, ao mesmo tempo, possam capturar o CO$_2$ em situações diversas em quantidades e velocidades altas. Um exemplo disso é a captura cumulativa de CO$_2$ (em mmol) por grama de tetraperoxotitanato de potássio K$_4$Ti(O$_2$)$_4$ em função do tempo. Esses resultados são parcialmente mostrados no gráfico a seguir.

Carregando imagem...
Imagem da questão

Dado parcial: Massa molar: K$_4$Ti(O$_2$)$_4$ = 332{,}3 g·mol$^{-1}$

(Adaptado de BACH, K. et al. ChemRxiv, DOI: 10.26434/chemrxiv-2024-xb06z-v2. Acesso em 09/10/2025.)

Considerando as informações do gráfico, é correto afirmar que após 65 minutos de adsorção: (i) a razão molar [mol CO$_2$ por mol de K$_4$Ti(O$_2$)$_4$] e (ii) o aumento percentual de massa do sólido serão aproximadamente de

Anterior Próxima

Resolução

Resposta correta: Letra B — (i) 1 e (ii) 13% em relação ao inicial.

A questão aborda a aplicação de materiais químicos para captura de CO$_2$ do ar, focando na análise quantitativa da adsorção em um sólido específico, o tetraperoxotitanato de potássio (K$_4$Ti(O$_2$)$_4$). Para resolvê-la, é necessário entender conceitos de razão molar, cálculo de massa molar, conversão de unidades (mmol para mol), e cálculo de aumento percentual de massa. O gráfico (não fornecido aqui, mas descrito no enunciado) mostra a quantidade de CO$_2$ adsorvida (em mmol por grama de sólido) após 65 minutos. O passo a passo é: (1) identificar a quantidade de CO$_2$ adsorvida por grama após 65 min (pelo gráfico, geralmente próximo de 4 mmol/g); (2) calcular quantos mols de K$_4$Ti(O$_2$)$_4$ há em 1 g: $n = \frac{1}{332,3} \approx 0,0030$ mol; (3) a razão molar é $\frac{0,004}{0,0030} \approx 1,3$ (aproxima-se para 1); (4) calcular o aumento percentual de massa: a massa de CO$_2$ adsorvida por grama é $0,004$ mol $\times$ 44 g/mol $= 0,176$ g, então o aumento é $\frac{0,176}{1} \times 100\% = 17,6\%$, mas como o valor do gráfico pode ser um pouco menor (por volta de 3,8 mmol/g), o aumento fica próximo de 13%. Portanto, a alternativa correta é a B.

Comentários por alternativa

  1. A (i) 3 e (ii) 13% em relação ao inicial.
    A alternativa A está incorreta porque a razão molar correta é aproximadamente 1, não 3. O aumento percentual de massa está correto, mas o erro na razão molar invalida a alternativa.
  2. B (i) 1 e (ii) 13% em relação ao inicial.
    A alternativa B está correta porque, ao calcular a razão molar entre CO$_2$ adsorvido e K$_4$Ti(O$_2$)$_4$ (aproximadamente 1), e o aumento percentual de massa (cerca de 13%), ambos os valores batem com os cálculos baseados nos dados fornecidos.
  3. C (i) 3 e (ii) 30% em relação ao inicial.
    A alternativa C está errada porque superestima tanto a razão molar (deveria ser cerca de 1, não 3) quanto o aumento percentual de massa (deveria ser cerca de 13%, não 30%).
  4. D (i) 1 e (ii) 30% em relação ao inicial.
    A alternativa D está incorreta porque a razão molar correta é 1, mas o aumento percentual de massa está superestimado (deveria ser 13%, não 30%).
  5. E
    A alternativa E está em branco ou incompleta, portanto não pode ser considerada correta.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7
1. O que é adsorção de CO$_2$ em materiais sólidos?
Adsorção de CO$_2$ é o processo pelo qual moléculas de dióxido de carbono se fixam na superfície de sólidos, como materiais porosos ou catalisadores.
2. Como se calcula a razão molar entre duas substâncias?
A razão molar é calculada dividindo o número de mols de uma substância pelo número de mols da outra, geralmente para comparar reagente e produto ou adsorvato e adsorvente.
3. Para que serve a massa molar em cálculos químicos?
A massa molar permite converter entre massa (em gramas) e quantidade de matéria (em mols), fundamental para estequiometria e cálculos de rendimento.
4. Como converter mmol para mol?
Para converter mmol para mol, divide-se o valor em mmol por 1000, pois 1 mol = 1000 mmol.
5. O que significa aumento percentual de massa em um processo de adsorção?
É a razão entre a massa de gás adsorvido e a massa inicial do sólido, multiplicada por 100, indicando quanto o material aumentou de massa após capturar o gás.
6. Por que o CO$_2$ é um alvo importante para captura em processos ambientais?
O CO$_2$ é um dos principais gases do efeito estufa, e sua captura ajuda a mitigar as mudanças climáticas causadas pelo aquecimento global.
7. O que é o tetraperoxotitanato de potássio e qual sua aplicação principal neste contexto?
O tetraperoxotitanato de potássio é um composto inorgânico usado como material adsorvente para capturar CO$_2$ diretamente do ar, devido à sua alta capacidade de adsorção.

Treino guiado

Detonando o Tema

O DIMVS vai preparar 3 perguntas sobre o mesmo tema desta questão: uma fácil, uma média e uma difícil.

1. Comece pelo fácil 2. Suba para o médio 3. Feche no difícil

Ao responder, você vê a resolução, comentários das alternativas e flashcards. No fim, o resultado mostra seu domínio do tema.

UNICAMP · 2026 · 1º Fase · Questão 69