PUC-RS Verão 2021
Cavernas em regiões onde predomina o mineral calcário geralmente apresentam estruturas chamadas de estalagmites, presas no teto, e estalactites, formadas no chão. O calcário é constituído de um composto “A”, muito pouco solúvel em água. O processo de formação dessas estruturas começa com a degradação da matéria orgânica existente nas camadas superiores do solo, com a consequente formação de gás carbônico. O gás carbônico em presença da água da chuva forma um composto “B”. Este composto “B” percola o solo, onde existe a caverna, reage com o calcário e forma o composto “C”, que só é estável em solução aquosa. A solução aquosa do composto “C”, em temperatura acima de 25 ºC, se decompõe dando origem aos compostos “A” e “B”. Parte do composto “A” fica retida no teto da caverna, dando origem às estalagmites. As gotas contendo “C” que chegam ao chão, por decomposição, formam as estalactites.
Com base no texto, as fórmulas químicas que representam corretamente os compostos “A”, “B” e “C” são, respectivamente,
Ca(OH)2, CO2, Ca(HCO3)2
CaCO3, H2CO3, Ca(HCO3)2
CaCO3, Ca(HCO3)2, CO2
Ca(HCO3)2 , H2 CO3 , Ca(OH)2
Resolução
Esta questão envolve o entendimento do processo de formação de estalagmites e estalactites em cavernas de calcário. O calcário é composto principalmente de carbonato de cálcio (CaCO3). Quando a matéria orgânica se decompõe, ela produz gás carbônico (CO2). Este gás, em contato com a água da chuva, forma ácido carbônico (H2CO3). Este ácido, ao percolar o solo, reage com o calcário e forma bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2), que é estável em solução aquosa. Quando a temperatura da solução excede 25 ºC, ela se decompõe de volta em carbonato de cálcio e ácido carbônico, formando as estalagmites e estalactites.
Dicas
Relembre a composição do calcário.
Considere a reação do gás carbônico com a água.
Pense sobre o que acontece quando a solução de bicarbonato de cálcio se aquece acima de 25 ºC.
Erros Comuns
Confundir a composição do calcário.
Esquecer que o gás carbônico, em contato com a água, forma ácido carbônico.
Não entender que o bicarbonato de cálcio se decompõe de volta em carbonato de cálcio e ácido carbônico quando a temperatura excede 25 ºC.
O conceito principal envolvido nesta questão é a reação química entre o gás carbônico e o calcário, resultando na formação de estalagmites e estalactites. É importante entender que o calcário é composto principalmente de carbonato de cálcio, e que o gás carbônico, quando em contato com a água, forma ácido carbônico. Este ácido, ao reagir com o calcário, forma bicarbonato de cálcio, que é estável em solução aquosa e se decompõe de volta em carbonato de cálcio e ácido carbônico quando a temperatura excede 25 ºC.
