Exercício 2.3 · Exame Nacional Física e Química A 2.ª fase 2026

O alumínio é produzido, maioritariamente, a partir da bauxite, que é o principal minério que contém este elemento.

Uma das etapas iniciais do processo de obtenção do alumínio consiste no tratamento do minério para se obter tri-hidróxido de alumínio, $\text{Al(OH)}_3$ ($M = 78{,}01\text{ g mol}^{-1}$). Etapas posteriores, I e II, levam à obtenção do alumínio, podendo ser traduzidas por

Etapa I) $2\text{ Al(OH)}_3 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 3\text{ H}_2\text{O}$

Etapa II) $2\text{ Al}_2\text{O}_3 + 3\text{ C} \rightarrow 4\text{ Al} + 3\text{ CO}_2$

2.3. Para produzir, a partir da bauxite, alumínio suficiente para uma lata de bebida, admita que é utilizada uma energia de $2{,}202 \times 10^5\text{ J}$.

Uma empresa divulgou um estudo no qual se refere que, na produção de uma mesma massa de alumínio, optando por reciclar latas de bebida usadas, se poupa entre 85% e 95% de energia. Nesse processo, as latas usadas são aquecidas até à sua fusão completa, obtendo-se, no estado líquido, o alumínio com o qual se fabricam novas latas.

Considere que, no processo descrito:

cada lata usada tem $20{,}0\text{ g}$ de alumínio e está, inicialmente, a $20{,}0\text{ }^∘\text{C}$;

o ponto de fusão do alumínio é $660{,}3\text{ }^∘\text{C}$;

a capacidade térmica mássica do alumínio é $1050\text{ J kg}^{-1}\text{ }^∘\text{C}^{-1}$;

a entalpia de fusão de $1{,}00\text{ kg}$ de alumínio é $3{,}965 \times 10^5\text{ J}$.

Verifique se a informação referida no estudo é verdadeira.

Apresente todos os cálculos efetuados.