Questão 61 do ENEM PPL 2015

1º dia · Ciências da Natureza

Os calcários são materiais compostos por carbonato de cálcio, que podem atuar como sorventes do dióxido de enxofre (\ce{SO2}), um importante poluente atmosférico. As reações envolvidas no processo são a ativação do calcário, por meio de calcinação, e a fixação do \ce{SO2} com a formação de um sal de cálcio, como ilustrado pelas equações químicas simplificadas.

\ce{CaCO3 ->[\text{calor}] CaO + CO2}
\ce{CaO + SO2 + 1/2 O2 -> \text{Sal de cálcio}}

Considerando-se as reações envolvidas nesse processo de dessulfurização, a fórmula química do sal de cálcio corresponde a

  1. A
    \ce{CaSO3}.
  2. B
    \ce{CaSO4}.
  3. C
    \ce{CaS2O8}.
  4. D
    \ce{CaSO2}.
  5. E
    \ce{CaS2O7}.
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O que a questão pede é somar os reagentes da segunda equação, átomo por átomo, para descobrir a fórmula do sal.

A equação é \ce{CaO + SO2 + 1/2 O2 -> sal}. Como o sal é o único produto, ele contém todos os átomos dos reagentes.

  1. Cálcio: 1 átomo (vem do \ce{CaO}).
  2. Enxofre: 1 átomo (vem do \ce{SO2}).
  3. Oxigênio: 1 (do \ce{CaO}) + 2 (do \ce{SO2}) + \tfrac{1}{2}\cdot 2 = 1 (do \tfrac12\,\ce{O2}) = 4 átomos.

Logo, o sal é \ce{CaSO4}, o sulfato de cálcio.

Conferindo pela carga: \ce{Ca^{2+}} e \ce{SO4^{2-}} formam um sal neutro. O enxofre passa de +4 no \ce{SO2} para +6 no sulfato, o que explica a necessidade do \ce{O2}, que oxida o enxofre.

O \ce{CaSO3} (sulfito) não serve porque não incluiria o oxigênio do \ce{O2}.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa A engana quem esquece o oxigênio do \ce{O2} e do \ce{CaO} e só soma o \ce{SO2} ao cálcio, chegando ao sulfito.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AIgnora o oxigênio do \ce{O2} e forma sulfito, com 3 oxigênios, em vez de sulfato.
  • CTem 2 enxofres e 8 oxigênios, o que não fecha o balanço de átomos dos reagentes.
  • DTem apenas 2 oxigênios, faltando o oxigênio do \ce{CaO} e o do \ce{O2}; não existe como sal comum.
  • ETem 2 enxofres, mas só há 1 átomo de S nos reagentes.

Assuntos: balanço de átomos, reações químicas, sais inorgânicos.

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