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Questão 121 do ENEM PPL 2019

2º dia · Ciências da Natureza · H26 · Química: Diluição, mistura e titulação

Laboratórios de química geram como subprodutos substâncias ou misturas que, quando não têm mais utilidade nesses locais, são consideradas resíduos químicos. Para o descarte na rede de esgoto, o resíduo deve ser neutro, livre de solventes inflamáveis e elementos tóxicos como Pb, Cr e Hg. Uma possibilidade é fazer uma mistura de dois resíduos para obter um material que apresente as características necessárias para o descarte. Considere que um laboratório disponha de frascos de volumes iguais cheios dos resíduos, listados no quadro.

Tipos de resíduos
I - Solução de \ce{H2CrO4}\ 0{,}1\ \frac{\text{mol}}{\text{L}}
II - Solução de \ce{NaOH}\ 0{,}2\ \frac{\text{mol}}{\text{L}}
III - Solução de \ce{HCl}\ 0{,}1\ \frac{\text{mol}}{\text{L}}
IV - Solução de \ce{H2SO4}\ 0{,}1\ \frac{\text{mol}}{\text{L}}
V - Solução de \ce{CH3COOH}\ 0{,}2\ \frac{\text{mol}}{\text{L}}
VI - Solução de \ce{NaHCO3}\ 0{,}1\ \frac{\text{mol}}{\text{L}}

Qual combinação de resíduos poderá ser descartada na rede de esgotos?

  1. A
    I e II
  2. B
    II e III
  3. C
    II e IV
  4. D
    V e VI
  5. E
    IV e VI
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Para descartar, a mistura precisa ser neutra e sem Pb, Cr ou Hg. Como os frascos têm volumes iguais, basta comparar a quantidade de mols de H⁺ com a de OH⁻ (ou equivalente) em um mesmo volume V.

  1. Elimine o resíduo I: \ce{H2CrO4} contém cromo, elemento tóxico proibido. Isso descarta a alternativa A.

  2. II e III: \ce{NaOH} fornece 0{,}2V mol de \ce{OH-} e \ce{HCl} fornece 0{,}1V mol de \ce{H+}. Sobra base (0{,}1V mol), então a mistura fica básica.

  3. II e IV: \ce{H2SO4} é diácido: 0{,}1V \times 2 = 0{,}2V mol de \ce{H+}. Já o \ce{NaOH} dá 0{,}2V mol de \ce{OH-}. Proporção 1:1, neutralização total, formando \ce{Na2SO4} e água, que é um sal neutro e não tóxico.

  4. V e VI: o ácido acético é ácido fraco (0{,}2V mol) e o \ce{NaHCO3} só consome 0{,}1V mol de \ce{H+}. Sobra ácido, e ainda há o ácido acético, um composto orgânico. Não fica neutra.

  5. IV e VI: \ce{H2SO4} dá 0{,}2V mol de \ce{H+} e o bicarbonato neutraliza só 0{,}1V mol. Sobra ácido.

Só a combinação II e IV atende às condições.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa B engana quem esquece que o H2SO4 é diácido e que o NaOH é 0,2 mol/L, tratando as misturas ácido-base como se fossem 1:1 em concentração.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO resíduo I contém cromo, elemento tóxico proibido no descarte, e ainda haveria excesso de base.
  • BNaOH 0,2 mol/L com HCl 0,1 mol/L deixa excesso de base, mistura não neutra.
  • DO ácido acético (0,2) está em excesso frente ao bicarbonato (0,1), mistura ácida.
  • EO H2SO4 libera 0,2V mol de H+ e o bicarbonato só neutraliza 0,1V, sobrando ácido.

Assuntos: Diluição, mistura e titulação, Neutralização e reações ácido-base.

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