Questão 74 do ENEM PPL 2016

1º dia · Ciências da Natureza

As águas dos oceanos apresentam uma alta concentração de íons e pH entre 8,0 e 8,3. Dentre esses íons estão em equilíbrio as espécies carbonato (\text{CO}_3^{\text{ }2-}) e bicarbonato (\text{HCO}_3^{\text{ }-}\text{}), representado pela equação química:

\ce{HCO3^- (aq) <=> CO3^{2-} (aq) + H+ (aq)}

As águas dos rios, ao contrário, apresentam concentrações muito baixas de íons e substâncias básicas, com um pH em torno de 6. A alteração significativa do pH das águas dos rios e oceanos pode mudar suas composições químicas, por precipitação de espécies dissolvidas ou redissolução de espécies presentes nos sólidos suspensos ou nos sedimentos.

A composição dos oceanos é menos afetada pelo lançamento de efluentes ácidos, pois os oceanos

  1. A
    contêm grande quantidade de cloreto de sódio.
  2. B
    contêm um volume de água pura menor que o dos rios.
  3. C
    possuem pH ácido, não sendo afetados pela adição de outros ácidos.
  4. D
    têm a formação dos íons carbonato favorecida pela adição de ácido.
  5. E
    apresentam um equilíbrio entre os íons carbonato e bicarbonato, que atuam como sistema-tampão.
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Resolução comentada

O problema pede a razão de o oceano resistir melhor à chegada de efluentes ácidos. A resposta está no equilíbrio dado no enunciado:

\ce{HCO3^- (aq) <=> CO3^{2-} (aq) + H+ (aq)}

Um sistema-tampão é formado por espécies que reagem com ácidos ou bases e, assim, evitam grandes variações de pH.

  1. Ao entrar um efluente ácido, aumenta a concentração de \ce{H+}.
  2. Pelo princípio de Le Châtelier, o equilíbrio se desloca para o lado que consome \ce{H+}, isto é, para a esquerda.
  3. O íon carbonato reage com o \ce{H+} e forma bicarbonato: \ce{CO3^{2-} + H+ -> HCO3^-}.
  4. Assim, o excesso de \ce{H+} é neutralizado e o pH quase não muda.

Os rios, ao contrário, têm poucos íons e poucas substâncias básicas, por isso não têm esse tampão e sofrem alteração de pH com mais facilidade.

O oceano tem pH entre 8,0 e 8,3, que é básico (maior que 7). A presença do par carbonato/bicarbonato explica a estabilidade da composição da água, e não o cloreto de sódio, que não é tampão.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ao cloreto de sódio é um sal de ácido e base fortes, não reage com \ce{H+} e não tampona o pH.
  • Bo volume de água dos oceanos é muito maior que o dos rios, e não é o volume que explica a resistência à variação de pH.
  • Co pH dos oceanos (8,0 a 8,3) é básico, e mesmo um meio ácido seria afetado pela adição de ácidos.
  • Da adição de ácido aumenta \ce{H+} e desloca o equilíbrio para a esquerda, consumindo carbonato, não favorecendo sua formação.

Assuntos: sistema-tampão, equilíbrio químico, pH.

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