Alguns minerais alcalinos, quando em contato com soluções ácidas, sofrem intemperismo, como representado a seguir: Mineral Ponto de Fusão/°C Reação com solução ácida :--- :---: :--- Anortita ( ) 1550 Olivina ( FeMgSiO4 ) 1200 Albita ( NaASi3O8 ) 1100 Com base nas informações sobre os minerais descritas na tabela, responda às questões: a) A propensão ao intemperismo desses minerais por soluções ácidas é regida pela razão , sendo que, quanto menor a razão, maior a propensão ao intemperismo. Considerando a razão dos minerais e a estequiometria das reações, qual dos minerais apresentados teria maior capacidade de neutralizar uma mesma quantidade de chuva ácida? b) A queima de combustíveis fósseis e consequente emissão de CO2 na atmosfera tem resultado na acidificação dos oceanos, pois o CO2 atmosférico governa o equilíbrio do carbonato na água do mar, conforme a reação . Seria possível remover CO2 da atmosfera dispersando grandes quantidades de minerais alcalinos no oceano? Explique sua resposta com base nos equilíbrios químicos das reações. c) Esses minerais são considerados rochas ígneas, ou seja, são o resultado do resfriamento e solidificação do magma. A formação de cada mineral ocorre por um processo de separação chamado de cristalização fracionada. Considerando o ponto de fusão de cada mineral, apresente a ordem de cristalização dos minerais com o resfriamento do magma. Justifique a sua resposta.

Questão Q06 da 2ª fase da FUVEST 2024

2º dia · Química

Alguns minerais alcalinos, quando em contato com soluções ácidas, sofrem intemperismo, como representado a seguir:

Mineral	Ponto de Fusão/°C	Reação com solução ácida
Anortita (\text{CaA}\ell_2\text{Si}_2\text{O}_8)	1550	\text{CaA}\ell_2\text{Si}_2\text{O}_8\text{(s)} + 2\text{H}^+\text{(aq)} + \text{H}_2\text{O}(\ell) \rightarrow \text{Ca}^{2+}\text{(aq)} + \text{A}\ell_2\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4\text{(s)}
Olivina (\ce{FeMgSiO4})	1200	\ce{FeMgSiO4(s) + 4H+(aq) -> Fe^{2+}(aq) + Mg^{2+}(aq) + H4SiO4(s)}
Albita (\text{NaA}\ell\text{Si}_3\text{O}_8)	1100	\text{NaA}\ell\text{Si}_3\text{O}_8\text{(s)} + \text{H}^+\text{(aq)} + 9/2\text{H}_2\text{O}(\ell) \rightarrow \text{Na}^+\text{(aq)} + 2\text{H}_4\text{SiO}_4\text{(s)} + 1/2\text{A}\ell_2\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4\text{(s)}

Com base nas informações sobre os minerais descritas na tabela, responda às questões:

a) A propensão ao intemperismo desses minerais por soluções ácidas é regida pela razão \text{Si}:\text{O}, sendo que, quanto menor a razão, maior a propensão ao intemperismo. Considerando a razão \text{Si}:\text{O} dos minerais e a estequiometria das reações, qual dos minerais apresentados teria maior capacidade de neutralizar uma mesma quantidade de chuva ácida?

b) A queima de combustíveis fósseis e consequente emissão de \ce{CO2} na atmosfera tem resultado na acidificação dos oceanos, pois o \ce{CO2} atmosférico governa o equilíbrio do carbonato na água do mar, conforme a reação \ce{CO2(g) + H2O(\ell) <=> H+(aq) + HCO3-(aq)}. Seria possível remover \ce{CO2} da atmosfera dispersando grandes quantidades de minerais alcalinos no oceano? Explique sua resposta com base nos equilíbrios químicos das reações.

c) Esses minerais são considerados rochas ígneas, ou seja, são o resultado do resfriamento e solidificação do magma. A formação de cada mineral ocorre por um processo de separação chamado de cristalização fracionada. Considerando o ponto de fusão de cada mineral, apresente a ordem de cristalização dos minerais com o resfriamento do magma. Justifique a sua resposta.

Reportar erro na questão

Resposta esperada

Resposta esperada pela FUVEST

a) Temos as seguintes relações:

Olivina: 1:4 \ce{H+}, Si:O = ¼

Anortita: 1:2 \ce{H+}, Si:O = ¼

Albita: 1:1 \ce{H+}, Si:O = ³/₈

Olivina e anortita têm a mesma relação Si:O.

Contudo, olivina tira mais \ce{H+} que os demais minerais: 1 olivina reage com 4$\ce{H+}** e **1** anortita reage só com **2\ce{H+}$. Portanto, o melhor mineral é olivina.

b) Sim, neutralizam a água de chuva. O mineral consome \ce{H+} da água do mar, desloca o equilíbrio da reação \ce{CO2 + H2O <=> H+ + HCO3-} para direita, dissolve mais \ce{CO2} da atmosfera na água do mar.

c) Ordem de cristalização, 1º Anortita, 2º Olivina e 3º Albita. A ordem de precipitação ocorreu a partir do maior ponto de fusão.

Ver como a FUVEST publicou

Publicada pela banca.

Ver como caiu na prova

Questão Q06 no caderno da 2ª fase da FUVEST 2024