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Questão 117 do ENEM 2022

2º dia · Ciências da Natureza · H17 · Química: Neutralização e reações ácido-base

Um grupo de alunos realizou um experimento para observar algumas propriedades dos ácidos, adicionando um pedaço de mármore (\text{CaCO}_3) a uma solução aquosa de ácido clorídrico (\text{HCl}), observando a liberação de um gás e o aumento da temperatura.

Esquema experimental mostrando um erlenmeyer fechado contendo um bloco de mármore imerso em solução ácida. Um tubo sai da rolha do erlenmeyer e vai até um béquer com líquido, onde borbulha gás.

O gás obtido no experimento é o:

  1. A
    \ce{H2}
  2. B
    \ce{O2}
  3. C
    \ce{CO2}
  4. D
    \ce{CO}
  5. E
    \ce{Cl2}
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Resolução comentada

O mármore é carbonato de cálcio, \ce{CaCO3}. Quando um carbonato reage com um ácido, ocorre a formação de ácido carbônico (\ce{H2CO3}), que é instável e se decompõe em água e gás carbônico.

  1. Reação do carbonato com o ácido clorídrico, formando sal e ácido carbônico:
\ce{CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + H2CO3}
  1. Decomposição do ácido carbônico:
\ce{H2CO3 -> H2O + CO2}
  1. Reação global:
\ce{CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + H2O + CO2}

O \ce{CaCl2} fica dissolvido na água e o \ce{CO2} escapa como gás, o que explica as bolhas no béquer. A liberação de calor também é compatível com uma reação de neutralização.

Os outros gases não têm como se formar: o \ce{H2} surgiria apenas com metais reagindo com ácidos, e o \ce{Cl2} e o \ce{O2} exigiriam reações de oxirredução que não ocorrem aqui. O \ce{CO} exigiria combustão incompleta ou redução, o que também não acontece.

O gás obtido é o dióxido de carbono.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A\ce{H2} se forma quando um metal reage com ácido, não um carbonato.
  • Bnão há fonte de oxidação que libere \ce{O2}; o oxigênio do carbonato vai para \ce{CO2} e \ce{H2O}.
  • D\ce{CO} vem de combustão incompleta, não da decomposição do ácido carbônico.
  • E\ce{Cl2} exigiria oxidação do cloreto, que não ocorre; o cloro permanece como \ce{Cl-} no \ce{CaCl2}.

Assunto: Neutralização e reações ácido-base.

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