Questão 49 do ENEM PPL 2013

1º dia · Ciências da Natureza

Balão de festa com bicarbonato de sódio preso a uma garrafa com vinagre.

Balão cheio de gás após a adição do bicarbonato que estava em seu interior.

A transformação química em questão é representada pela equação:

  1. A
    \ce{CH3COOH (aq) + NaHCO3 (s) -> Na+ (aq) + CH3COO- (aq) + CO2 (g) + H2O (l)}
  2. B
    \ce{CH3COOH (aq) + NaHCO3 (s) -> Na+ (aq) + CH3COO- (aq) + O2 (g) + H2O (l)}
  3. C
    \ce{CH3COOH (aq) + NaHCO3 (s) -> Na+ (aq) + CH3COO- (aq) + H2O (l)}
  4. D
    \ce{CH3COOH (aq) + NaHCO3 (s) -> NaCO^{2+} (aq) + CH3COO- (aq) + H2O (l)}
  5. E
    \ce{CH3COOH (aq) + NaHCO3 (s) -> Na+ (aq) + CH3COO- (aq) + H2 (g) + H2O (l)}
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Resolução comentada

A figura mostra um balão que enche de gás quando o bicarbonato de sódio cai no vinagre. Portanto, a equação correta precisa ter um gás entre os produtos.

O vinagre contém ácido acético (\ce{CH3COOH}) e o bicarbonato é \ce{NaHCO3}, um sal que tem o ânion \ce{HCO3-}. Esse ânion reage com o \ce{H+} cedido pelo ácido:

  1. \ce{HCO3- + H+ -> H2CO3}
  2. O ácido carbônico é instável e se decompõe: \ce{H2CO3 -> H2O + CO2}

O \ce{CO2} é o gás que infla o balão. O ácido acético, ao perder o \ce{H+}, vira o acetato \ce{CH3COO-}, e o \ce{Na+} fica em solução.

Equação global: \ce{CH3COOH (aq) + NaHCO3 (s) -> Na+ (aq) + CH3COO- (aq) + CO2 (g) + H2O (l)}

Conferindo o balanceamento: à esquerda há 3 C (2 do ácido e 1 do bicarbonato), 5 H, 5 O e 1 Na. À direita há também 3 C (2 no acetato e 1 no \ce{CO2}), 5 H (3 + 2 da água), 5 O (2 + 2 + 1) e 1 Na. As cargas se anulam (+1 e -1).

As alternativas sem gás (C e D) não explicam o balão. As que trazem \ce{O2} ou \ce{H2} não conservam os átomos.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Bproduz \ce{O2}, que não se forma nessa reação e desbalanceia os átomos de oxigênio.
  • Cnão tem produto gasoso, então não explica o balão cheio, e não fica balanceada (faltam C e O).
  • Dapresenta um íon \ce{NaCO^{2+}} inexistente e também não tem gás.
  • Eproduz \ce{H2}, mas o gás formado é \ce{CO2}; além disso, os átomos não ficam balanceados.

Assuntos: reações ácido-base, equação química, gás carbônico.

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