ENEM 2012 segunda aplicação
A fórmula do gás citado no texto e um teste que pode ser realizado para confirmar sua presença são, respectivamente:
Resolução
Análise e Solução Detalhada da Questão
A questão descreve a reação entre ácido muriático (ácido clorídrico comercial, HCl) e resíduos de cimento contendo carbonato de cálcio (CaCO3). Precisamos identificar o gás liberado nessa reação e um teste químico adequado para confirmar sua presença.
Passo 1: Identificar os reagentes e a reação química.
Os reagentes são o ácido clorídrico (HCl) e o carbonato de cálcio (CaCO3). A reação entre um ácido forte (HCl) e um carbonato (CaCO3) é uma reação ácido-base que produz um sal, água e dióxido de carbono.
A equação química balanceada para esta reação é:
\[ 2 \text{HCl}_{(aq)} + \text{CaCO}_{3(s)} \rightarrow \text{CaCl}_{2(aq)} + \text{H}_2\text{O}_{(l)} + \text{CO}_{2(g)} \]
Passo 2: Identificar o gás produzido.
Observando a equação química balanceada, o produto gasoso (indicado por (g)) formado na reação é o dióxido de carbono, cuja fórmula química é CO2.
Passo 3: Identificar um teste para confirmar a presença do gás CO2.
O dióxido de carbono (CO2) é um gás de caráter ácido. Um teste comum para identificar a presença de CO2 é borbulhá-lo em uma solução aquosa de uma base forte, como hidróxido de cálcio (Ca(OH)2, conhecido como água de cal) ou hidróxido de bário (Ba(OH)2, conhecido como água de barita). A reação do CO2 com essas bases forma um precipitado branco insolúvel do respectivo carbonato (CaCO3 ou BaCO3), turvando a solução.
A reação com hidróxido de bário é:
\[ \text{CO}_{2(g)} + \text{Ba(OH)}_{2(aq)} \rightarrow \text{BaCO}_{3(s)} + \text{H}_2\text{O}_{(l)} \]
O BaCO3 (carbonato de bário) é um sólido branco que precipita, confirmando a presença de CO2.
Passo 4: Avaliar as opções.
- Opção A: Identifica corretamente o gás (CO2), mas o teste com solução de KCℓ (cloreto de potássio, um sal neutro) não é adequado, pois não há reação visível.
- Opção B: Identifica corretamente o gás (CO2), mas o teste com solução de HNO3 (ácido nítrico) não é adequado, pois CO2 é um óxido ácido e não reage com outro ácido.
- Opção C: Identifica incorretamente o gás como H2 (gás hidrogênio). Embora o teste com NaOH (hidróxido de sódio, uma base) pudesse reagir com CO2, o gás identificado está errado.
- Opção D: Identifica incorretamente o gás como H2. O teste com H2SO4 (ácido sulfúrico) também não é adequado para CO2.
- Opção E: Identifica corretamente o gás como CO2 e propõe o teste de borbulhar em solução de Ba(OH)2 (hidróxido de bário), que é um teste padrão e eficaz para CO2 devido à formação do precipitado branco de BaCO3.
Conclusão:
A fórmula do gás liberado é CO2, e um teste confirmatório eficaz é borbulhá-lo em solução de Ba(OH)2.
Portanto, a alternativa correta é a E.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de Conceitos
- Reação Ácido-Carbonato: Ácidos reagem com carbonatos metálicos (como CaCO3) e bicarbonatos para produzir um sal, água e dióxido de carbono gasoso (CO2). Exemplo geral: Ácido + Carbonato → Sal + Água + CO2.
- Identificação de CO2: O dióxido de carbono é um gás incolor e inodoro. Quimicamente, é um óxido ácido. Sua presença pode ser confirmada borbulhando-o através de soluções alcalinas como água de cal (Ca(OH)2) ou água de barita (Ba(OH)2). A reação forma um precipitado branco do respectivo carbonato (CaCO3 ou BaCO3), turvando a solução.
- Ácido Clorídrico (HCl): Um ácido forte comum, conhecido comercialmente como ácido muriático quando em solução aquosa concentrada e impura.
- Carbonato de Cálcio (CaCO3): Um composto iônico comum encontrado em rochas (calcário, mármore), conchas e como componente de resíduos de cimento.
