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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 69 do ENEM 2013

1º dia · Ciências da Natureza · H27 · Química: Neutralização e reações ácido-base

A formação frequente de grandes volumes de pirita (\ce{FeS2}) em uma variedade de depósitos minerais favorece a formação de soluções ácidas ferruginosas, conhecidas como “drenagem ácida de minas”. Esse fenômeno tem sido bastante pesquisado pelos cientistas e representa uma grande preocupação entre os impactos da mineração no ambiente. Em contato com oxigênio, a 25\ ^\circ\text{C}, a pirita sofre reação, de acordo com a equação química:

\ce{4 FeS2 (s) + 15 O2 (g) + 2 H2O (l) -> 2 Fe2(SO4)3 (aq) + 2 H2SO4 (aq)}

FIGUEIREDO, B. R. Minérios e ambiente. Campinas: Unicamp, 2000.

Para corrigir os problemas ambientais causados por essa drenagem, a substância mais recomendada a ser adicionada ao meio é o

  1. A
    sulfeto de sódio.
  2. B
    cloreto de amônio.
  3. C
    dióxido de enxofre.
  4. D
    dióxido de carbono.
  5. E
    carbonato de cálcio.
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Resolução comentada

A equação mostra que a pirita, em contato com \ce{O2} e água, produz \ce{H2SO4}, um ácido forte, e \ce{Fe2(SO4)3}, um sal que em solução também deixa o meio ácido. Assim, o problema ambiental é a acidez da água.

Para corrigir a acidez, é preciso adicionar uma substância de caráter básico, que neutralize o ácido (neutralização: ácido + base → sal + água).

Veja o caráter de cada substância:

  1. Sulfeto de sódio (\ce{Na2S}): sal de base forte e ácido fraco, básico, mas libera \ce{H2S}, gás tóxico e de cheiro ruim, em meio ácido.
  2. Cloreto de amônio (\ce{NH4Cl}): sal de ácido forte e base fraca, tem caráter ácido.
  3. Dióxido de enxofre (\ce{SO2}): óxido ácido, agrava o problema.
  4. Dióxido de carbono (\ce{CO2}): óxido ácido, forma ácido carbônico.
  5. Carbonato de cálcio (\ce{CaCO3}): sal de caráter básico, barato e abundante (calcário). Reage assim:
\ce{CaCO3 + H2SO4 -> CaSO4 + H2O + CO2}

O \ce{CaCO3} consome o \ce{H^+} do meio, elevando o pH, sem gerar produtos tóxicos. Por isso é a substância mais recomendada, e o calcário é de fato usado na prática para tratar drenagem ácida.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO sulfeto de sódio é básico, mas em meio ácido libera \ce{H2S}, gás tóxico, então não é o mais recomendado.
  • BO cloreto de amônio é sal de caráter ácido (hidrólise do \ce{NH4+}), portanto não neutraliza o ácido.
  • CO dióxido de enxofre é óxido ácido; formaria ácido sulfuroso e pioraria a acidez.
  • DO dióxido de carbono é óxido ácido, forma ácido carbônico e não corrige a acidez.

Assunto: Neutralização e reações ácido-base.

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