Questão 73 – ENEM PPL 2010

Fator de emissão (carbon footprint) é um termo utilizado para expressar a quantidade de gases que contribuem para o aquecimento global, emitidos por uma fonte ou processo industrial específico. Pode-se pensar na quantidade de gases emitidos por uma indústria, uma cidade ou mesmo por uma pessoa. Para o gás CO₂, a relação pode ser escrita:

O termo “quantidade de material” pode ser, por exemplo, a massa de material produzido em uma indústria ou a quantidade de gasolina consumida por um carro em um determinado período.

No caso da produção do cimento, o primeiro passo é a obtenção do óxido de cálcio, a partir do aquecimento do calcário a altas temperaturas, de acordo com a reação:

Uma vez processada essa reação, outros compostos inorgânicos são adicionados ao óxido de cálcio, tendo o cimento formado 62% de CaO em sua composição.

Dados: Massas molares em g/mol — CO₂ = 44; CaCO₃ = 100; CaO = 56.

TREPTOW, R. S. Journal of Chemical Education. v. 87 nº 2, fev. 2010 (adaptado).

Considerando as informações apresentadas no texto, qual é, aproximadamente, o fator de emissão de CO₂ quando 1 tonelada de cimento for produzida, levando-se em consideração apenas a etapa de obtenção do óxido de cálcio?

A) 4,9 × 10⁻⁴

B) 7,9 × 10⁻⁴

C) 3,8 × 10⁻¹

D) 4,9 × 10⁻¹

E) 7,9 × 10⁻¹

Solução

O cimento contém 62% de CaO, então em 1 tonelada (1000 kg) de cimento, existe a seguinte massa de CaO:

Considerando a etapa de obtenção do óxido de cálcio a partir do calcário:

CaCO_3(s) → CaO_(s) + CO_2(g)

para cada 1 mol de CaO formado, também se forma 1 mol de CO₂. Em função das massas molares (massas que correspondem a 1 mol), para cada 56 g de CaO obtidos, 44 g de CO₂ são emitidos. Para uma massa obtida de 620 kg de CaO, a quantidade de CO₂ liberada será de:

Calculando o fator de emissão do CO₂, temos:

Massa de CO₂ emitida = 487,1 kg

Quantidade total = 1 t de cimento (1000 kg)

0,4871 = 4,871 x 10^-1 (aproximadamente 4,9 x 10^-1)

Alternativa D