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Questão de Química do ENEM 2025: A massa de alumínio, em quilograma, estimada pela engenheira é mais próxima de
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O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio (massa molar = 93 g mol−1), metal utilizado na fabricação de vários tipos de aço: automotivos, estruturais e inoxidáveis. O processo utilizado na produção do nióbio é a redução aluminotérmica de Nb2O5 com excesso de 10% de Al (massa molar = 27 g mol−1), em relação à quantidade estequiométrica da reação, representada pela equação química:
Descrição da imagem (gerado por IA)
Imagem com uma equação química. Acima, um trecho de enunciado cortado: '... representada pela equação química:'. Abaixo, a equação: 3 Nb2O5 (s) + 10 Al (s) → 6 Nb (s) + 5 Al2O3 (s).
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
representada pela equação química: 3 Nb2O5 (s) + 10 Al (s) → 6 Nb (s) + 5 Al2O3 (s)
Uma engenheira metalúrgica estimou a massa de alumínio necessária para produzir 9,3 kg de nióbio, nas condições descritas, para a produção de um lote de peças de aço encomendado por uma indústria, considerando um rendimento de 100%.
A equação mostra que 6 mol de Nb são produzidos com 10 mol de Al. Como a massa molar do Nb é 93 g mol−1, 9,3 kg (9300 g) de nióbio correspondem a 9300/93=100 mol de Nb. Por regra de três com a proporção da equação, a quantidade estequiométrica de Al é 100×610≈166,7 mol, o que dá 166,7×27≈4500 g, ou 4,5 kg. Como o processo usa excesso de 10% de Al, a massa necessária é 4,5×1,10=4,95 kg, valor mais próximo de 5,0 kg.
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