Questão 64 do ENEM PPL 2016

1º dia · Ciências da Natureza

A água consumida na maioria das cidades brasileiras é obtida pelo tratamento da água de mananciais. A parte inicial do tratamento consiste no peneiramento e sedimentação de partículas maiores. Na etapa seguinte, dissolvem-se na água carbonato de sódio e, em seguida, sulfato de alumínio. O resultado é a precipitação de hidróxido de alumínio, que é pouco solúvel em água, o qual leva consigo as partículas poluentes menores. Posteriormente, a água passa por um processo de desinfecção e, finalmente, é disponibilizada para o consumo.

No processo descrito, a precipitação de hidróxido de alumínio é viabilizada porque

  1. A
    a dissolução do alumínio resfria a solução.
  2. B
    o excesso de sódio impossibilita sua solubilização.
  3. C
    a oxidação provocada pelo sulfato produz hidroxilas.
  4. D
    as partículas contaminantes menores atraem essa substância.
  5. E
    o equilíbrio químico do carbonato em água torna o meio alcalino.
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Resolução comentada

O hidróxido de alumínio, \ce{Al(OH)3}, é pouco solúvel e só precipita se houver íons \ce{OH^-} suficientes no meio para reagir com o \ce{Al^{3+}} do sulfato de alumínio.\n\nDe onde vêm essas hidroxilas? Do carbonato de sódio, adicionado antes. O íon carbonato é a base conjugada de um ácido fraco, por isso sofre hidrólise em água:\n\n

\ce{CO3^{2-} + H2O <=> HCO3^- + OH^-}
\n\nEsse equilíbrio libera \ce{OH^-} e deixa o meio alcalino (pH acima de 7).\n\nEm seguida, ao dissolver o sulfato de alumínio, o \ce{Al^{3+}} encontra as hidroxilas e forma o precipitado:\n\n
\ce{Al^{3+} + 3 OH^- -> Al(OH)3 v}
\n\nO precipitado gelatinoso arrasta as partículas menores (floculação), mas isso é consequência da precipitação, não a causa dela.\n\nPortanto, a precipitação é viabilizada porque o equilíbrio do carbonato em água torna o meio alcalino.\n\nAlternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aa precipitação não depende de resfriamento; a temperatura não é o fator citado nem relevante aqui.
  • Bos sais de sódio são solúveis e o sódio não interfere na solubilidade do hidróxido de alumínio.
  • Co sulfato não provoca oxidação nem produz hidroxilas; as hidroxilas vêm da hidrólise do carbonato.
  • Da atração das partículas pelo precipitado ocorre depois de ele se formar, não explica a formação.

Assuntos: hidrólise salina, equilíbrio químico, tratamento de água.

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