Questão da prova branco do primeiro dia do Enem 2015 Segunda Aplicação

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:

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?

  1. 2,10
  2. 7,70
  3. 9,00
  4. 33,0
  5. 300

Gabarito da questão

Opção D

Questões correspondentes

Assunto

Estequiometria

pureza

Termoquímica

Comentário da questão

100g de pastilhas de urânio tem 3% de U-235

mu-235 = 0,03100 = 3g

 

235g U235 —- 2,351010kJ

   3g U235—- x

x=3108kJ

 

Pela equação dada no problema, teremos:

MCO2=44g/mol

44 g CO2 — 400 kJ liberado

mCO2 —— 3108 kJ

mCO2=33106 g = 33 t

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