Questão 57 do ENEM PPL 2016

1º dia · Ciências da Natureza

Atualmente, soldados em campo, seja em treinamento ou em combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação descrita pela equação química:

\ce{Mg (s) + 2 H2O (l) -> Mg(OH)2 (s) + H2 (g) + 350 kJ}

O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da

  1. A
    redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica.
  2. B
    oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação exotérmica.
  3. C
    redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica.
  4. D
    oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica.
  5. E
    redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica.
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Resolução comentada

Primeiro, o aspecto energético. Na equação, o termo +350\ \text{kJ} aparece do lado dos produtos: a reação libera energia na forma de calor. Isso caracteriza uma reação exotérmica, e é essa liberação que aquece a comida. Isso já elimina as alternativas C e E, que falam em reação endotérmica.

Agora, o aspecto redox, calculando o número de oxidação (Nox) de cada elemento:

  1. Magnésio: no \ce{Mg} metálico o Nox é 0; no \ce{Mg(OH)2} é +2. Ele perde 2 elétrons, portanto sofre oxidação.
  2. Oxigênio: na \ce{H2O} e no \ce{Mg(OH)2} o Nox é -2 nos dois lados. Não varia, então não sofre redução (elimina A).
  3. Hidrogênio: na \ce{H2O} o Nox é +1; no \ce{H2} é 0. O Nox diminui, então o hidrogênio sofre redução, e não oxidação (elimina D). Parte do hidrogênio da água permanece +1 no hidróxido.

Assim, o magnésio se oxida, o hidrogênio da água se reduz, e a reação é exotérmica. A única alternativa que une oxidação do magnésio a reação exotérmica é a B.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO oxigênio mantém Nox -2 nos reagentes e produtos, logo não sofre redução.
  • CO magnésio passa de 0 a +2, ou seja, oxida-se, e a reação é exotérmica, não endotérmica.
  • DO hidrogênio passa de +1 a 0, portanto se reduz, não se oxida.
  • EEmbora o hidrogênio se reduza, a reação libera calor (+350 kJ nos produtos), sendo exotérmica.

Assuntos: reações de oxirredução, termoquímica, número de oxidação.

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