Questão 30 da FUVEST 2021

Question

O gás carbônico atmosférico reage com a água do mar conforme detalhado em (I):

(I) \ce{CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> HCO3- + H+}

As condições ambientais causadas pelo aumento de gás carbônico na atmosfera influenciam em processos caracterizados pela reação (II) durante o desenvolvimento de diversos organismos marinhos:

(II) \ce{Ca^{2+} + CO3^{2-} <=> CaCO3}

Tendo por base essas afirmações, assinale a alternativa correta:

Note e adote:
Considere o bicarbonato solúvel e o carbonato de cálcio insolúvel.

A
O processo (I) resulta em diminuição da alcalinidade da água do mar, comprometendo a estruturação de recifes por interferir na formação dos esqueletos calcários dos corais, conforme a reação (II).
B
O processo (I) resulta em aumento da alcalinidade da água do mar, comprometendo processos de contração muscular de vertebrados marinhos por diminuir o cálcio livre disponível, como demonstrado em (II).
C
O processo (I) não altera a alcalinidade da água do mar, mas compromete o processo de formação de conchas de moluscos marinhos, nos quais a estrutura básica é o carbonato de cálcio, produto da reação (II).
D
O processo (I) resulta em diminuição da alcalinidade da água do mar, aumentando o pH e beneficiando o processo demonstrado em (II), o que favorece o crescimento de recifes de algas calcárias.
E
O processo (I) resulta em aumento da alcalinidade da água do mar, beneficiando os processos de fermentação por bactérias marinhas em regiões de recifes de coral, que são formados pelo processo (II).

Answer 1

Questão 30 da FUVEST 2021

1ª fase

O gás carbônico atmosférico reage com a água do mar conforme detalhado em (I):

(I) \ce{CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> HCO3- + H+}

As condições ambientais causadas pelo aumento de gás carbônico na atmosfera influenciam em processos caracterizados pela reação (II) durante o desenvolvimento de diversos organismos marinhos:

(II) \ce{Ca^{2+} + CO3^{2-} <=> CaCO3}

Tendo por base essas afirmações, assinale a alternativa correta:

Note e adote:
Considere o bicarbonato solúvel e o carbonato de cálcio insolúvel.

A
O processo (I) resulta em diminuição da alcalinidade da água do mar, comprometendo a estruturação de recifes por interferir na formação dos esqueletos calcários dos corais, conforme a reação (II).
B
O processo (I) resulta em aumento da alcalinidade da água do mar, comprometendo processos de contração muscular de vertebrados marinhos por diminuir o cálcio livre disponível, como demonstrado em (II).
C
O processo (I) não altera a alcalinidade da água do mar, mas compromete o processo de formação de conchas de moluscos marinhos, nos quais a estrutura básica é o carbonato de cálcio, produto da reação (II).
D
O processo (I) resulta em diminuição da alcalinidade da água do mar, aumentando o pH e beneficiando o processo demonstrado em (II), o que favorece o crescimento de recifes de algas calcárias.
E
O processo (I) resulta em aumento da alcalinidade da água do mar, beneficiando os processos de fermentação por bactérias marinhas em regiões de recifes de coral, que são formados pelo processo (II).

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Resolução comentada

O \ce{CO2} dissolvido forma \ce{H2CO3}, que libera \ce{H+} em (I). Mais \ce{H+} significa água mais ácida: o pH diminui e a alcalinidade (caráter básico) da água do mar também diminui.

O excesso de \ce{H+} reage com o carbonato presente na água:

\ce{H+ + CO3^{2-} -> HCO3-}

Assim, a concentração de \ce{CO3^{2-}} diminui.

Agora veja a reação (II), \ce{Ca^{2+} + CO3^{2-} <=> CaCO3}. Com menos \ce{CO3^{2-}} disponível, o equilíbrio se desloca para a esquerda (princípio de Le Chatelier), o que dificulta a formação do \ce{CaCO3} e pode até dissolver o que já existe.

O \ce{CaCO3} é o componente dos esqueletos dos corais, das conchas de moluscos e de algas calcárias. Logo, a acidificação dos oceanos compromete a estruturação dos recifes.

Conclusão: (I) diminui a alcalinidade e prejudica a formação do esqueleto calcário dos corais, conforme (II).

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

BO processo (I) libera \ce{H+} e diminui a alcalinidade, não a aumenta; além disso, (II) não trata de contração muscular.
CA alcalinidade é alterada, pois o \ce{H+} produzido em (I) acidifica a água.
DMais \ce{H+} diminui o pH, não o aumenta, e isso prejudica (II) em vez de beneficiá-lo.
EA alcalinidade diminui, e a fermentação bacteriana não tem relação com a formação de recifes em (II).

Assuntos: equilíbrio químico, acidificação dos oceanos, pH.

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