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Questão 109

ENEM 2020
Química

(ENEM PPL - 2020)

A presença de substâncias ricas em enxofre, como a pirita (FeS_2), em áreas de mineração, provoca um dos mais preocupantes impactos causados pela exploração dos recursos naturais da crosta terrestre. Em contato com o oxigênio atmosférico, o sulfeto sofre oxidação em diversas etapas até formar uma solução aquosa conhecida como drenagem ácida de minas, de acordo com a equação química descrita.

4 FeS_2 (s) + 15 O_2 (g) + 2 H_2O (l) 
ightarrow 2 Fe_2 (SO_4 )_3 (aq) + 2 H_2 SO_4 (aq)

Um dos processos de intervenção nesse problema envolve a reação do resíduo ácido com uma substância básica, de baixa solubilidade em meio aquoso, e sem a geração de subprodutos danosos ao meio ambiente.

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

Esse processo de intervenção é representado pela equação química:

A

Ca (s) + 2 H_2O (l) 
ightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)

B

CaO (s) + H_2SO_4 (aq) 
ightarrow CaSO_4(aq) + H_2O (l).

C

CaCO_3(s) + H_2SO_4 (aq) 
ightarrow CaSO_4(aq) + H_2O (l) + CO_2 (g).

D

CaSO_4(s) + H_2SO_4 (aq) 
ightarrow Ca^{2+}(aq) + 2H^+(aq) + 2 {SO_4}^{2-} (aq).

E

Ca(HCO_3)_2(s) + 2 H_2O(l) 
ightarrow Ca(OH)_2(aq) + 2 H_2O (l) + 2CO_2(g).

Gabarito:

CaO (s) + H_2SO_4 (aq) 
ightarrow CaSO_4(aq) + H_2O (l).



Resolução:

O subproduto ácido da reação da pirita em contato com o oxigênio é o H2SO4. A neutralização desse ácido é feita por uma substância básica e não pode ser formado produtos que sejam danosos ao meio ambiente.

As alternativas A) e E) podem ser desconsideradas por tentarem neutralizar a água, essa que não é o subproduto ácido da reação descrita.

B) CaO (s) + H_2SO_4 (aq) 
ightarrow CaSO_4(aq) + H_2O (l). CORRETA. O óxido de cálcio é uma substância básica que neutraliza o ácido sulfúrico sem produzir substâncias danosas ao meio.

C) CaCO_3(s) + H_2SO_4 (aq) 
ightarrow CaSO_4(aq) + H_2O (l) + CO_2 (g). INCORRETA. O carbonato de cálcio neutraliza o ácido sulfúrico, porém, produz gás carbônico.

D) CaSO_4(s) + H_2SO_4 (aq) 
ightarrow Ca^{2+}(aq) + 2H^+(aq) + 2 {SO_4}^{2-} (aq). INCORRETA. O sulfato de cálcio produz íons H+, tornando a solução ácida, não ocorrendo a neutralização.

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