Questão 24 da FUVEST 2007

Question

Acreditava-se que a dissolução do dióxido de carbono atmosférico na água do mar deveria ser um fenômeno desejável por contribuir para a redução do aquecimento global. Porém, tal dissolução abaixa o pH da água do mar, provocando outros problemas ambientais. Por exemplo, são danificados seriamente os recifes de coral, constituídos, principalmente, de carbonato de cálcio.

A equação química que representa simultaneamente a dissolução do dióxido de carbono na água do mar e a dissolução dos recifes de coral é


s = sólido
g = gasoso
\ell = líquido
aq = aquoso

A
\ce{CaC2(s) + CO2(g) + H2O(\ell) -> Ca^{2+}(aq) + C2H2(g) + CO3^{2-}(aq)}
B
\ce{CaCO3(s) + 2H+(aq) -> Ca^{2+}(aq) + CO2(g) + H2O(\ell)}
C
\ce{CaC2(s) + 2H2O(\ell) -> Ca^{2+}(aq) + 2OH-(aq) + C2H2(g)}
D
\ce{CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(\ell) -> Ca^{2+}(aq) + 2HCO3-(aq)}
E
\ce{CaCO3(s) ->[\ce{H2O}] Ca^{2+}(aq) + CO3^{2-}(aq)}

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 24 da FUVEST 2007

1ª fase · Química: Neutralização e reações ácido-base

Acreditava-se que a dissolução do dióxido de carbono atmosférico na água do mar deveria ser um fenômeno desejável por contribuir para a redução do aquecimento global. Porém, tal dissolução abaixa o pH da água do mar, provocando outros problemas ambientais. Por exemplo, são danificados seriamente os recifes de coral, constituídos, principalmente, de carbonato de cálcio.

A equação química que representa simultaneamente a dissolução do dióxido de carbono na água do mar e a dissolução dos recifes de coral é


s = sólido
g = gasoso
\ell = líquido
aq = aquoso

A
\ce{CaC2(s) + CO2(g) + H2O(\ell) -> Ca^{2+}(aq) + C2H2(g) + CO3^{2-}(aq)}
B
\ce{CaCO3(s) + 2H+(aq) -> Ca^{2+}(aq) + CO2(g) + H2O(\ell)}
C
\ce{CaC2(s) + 2H2O(\ell) -> Ca^{2+}(aq) + 2OH-(aq) + C2H2(g)}
D
\ce{CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(\ell) -> Ca^{2+}(aq) + 2HCO3-(aq)}
E
\ce{CaCO3(s) ->[\ce{H2O}] Ca^{2+}(aq) + CO3^{2-}(aq)}

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

A equação precisa mostrar duas coisas ao mesmo tempo: o \ce{CO2} sendo consumido (dissolvido na água) e o \ce{CaCO3} do recife sendo dissolvido.

Quando o \ce{CO2} se dissolve na água, forma-se ácido carbônico, que libera íons \ce{H+} e abaixa o pH:

\ce{CO2(g) + H2O(\ell) -> H2CO3(aq)}
\ce{H2CO3(aq) -> H+(aq) + HCO3-(aq)}

O íon \ce{H+} ataca o carbonato de cálcio do coral:

\ce{CaCO3(s) + H+(aq) -> Ca^{2+}(aq) + HCO3-(aq)}

Somando as etapas 1, 2 e 3, o \ce{H2CO3} e o \ce{H+} se cancelam e sobra:

\ce{CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(\ell) -> Ca^{2+}(aq) + 2HCO3-(aq)}

Conferindo o balanceamento: Ca 1 = 1; C: 1 + 1 = 2 (dois \ce{HCO3-}); O: 3 + 2 + 1 = 6 = 2·3; H: 2 = 2; carga: 0 = 2+ + 2−. Está balanceada.

Essa é a única alternativa com \ce{CaCO3} e \ce{CO2} como reagentes juntos, mostrando as duas dissoluções.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

Ausa carbeto de cálcio (\ce{CaC2}), que não é o constituinte do recife, e produz \ce{C2H2}, o que não faz sentido aqui.
Bmostra o \ce{CaCO3} reagindo com ácido e liberando \ce{CO2}, o inverso da dissolução do \ce{CO2} na água.
Ctrata do carbeto de cálcio reagindo com água, sem relação com o recife nem com o \ce{CO2}.
Erepresenta apenas a dissolução do \ce{CaCO3}, sem a participação do \ce{CO2} dissolvido.

Assunto: Neutralização e reações ácido-base.

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