(ENEM) A presença de substâncias ricas em enxofre, como a pirita (FeS2), 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 FeS2 (s) + 15 O2 (g) + 2 H2 O (l) → 2 Fe2 (SO4 )3 (aq) + 2 H2 SO4 (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:
Alternativas:
A) Ca (s) + 2 H2 O (l) → Ca(OH)2 (aq) + H2 (g).
B) CaO (s) + H2 SO4 (aq) → CaSO4 (aq) + H2O (l).
C) CaCO3 (s) + H2 SO4 (aq) → CaSO4 (aq) + H2O (l) + CO2 (g).
D) CaSO4 (s) + H2 SO4 (aq) → Ca2+ (aq) + 2 H+ (aq) + 2 SO4 2− (aq).
E) Ca(HCO3 ) 2 (s) + 2 H2 O(l) → Ca(OH)2 (aq) + 2 H2O (l) + 2 CO2 (g).
Soluções para a tarefa
Analisando a reação dada: 4FeS2 + 15O2 + 2H2O → 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4
Percebemos a presença do seguinte ácido H2SO4, que é conhecido como ácido sulfúrico;
Sabendo que esse é o ácido que deve ser neutralizado já excluímos as alternativas A e E por não apresentarem essa substância;
Agora para fechar a questão você precisava saber que uma reação de neutralização ocorre da seguinte forma:
ácido + base ⇒ sal + água
Com isso excluímos as alternativas:
- C ⇒ pela liberação de CO2 que não ocorre na neutralização
- D ⇒ por não liberar água, liberando diversos produtos estranhos
Assim concluimos que esse processo de intervenção pode ser representado pela equação química da alternativa B;
CaO (base) + H2 SO4 (ácido) → CaSO4 (sal) + H2O (água)
O processo de intervenção envolvendo a reação do resíduo ácido com uma substância básica, de baixa solubilidade em meio aquoso é: CaO (s) + H₂SO₄ (aq) → CaSO₄ (aq) + H₂O (l).
A alternativa correta é a letra "b".
Reação ácido-base
Reações ácido-base são aquelas que ocorrem entre um ácido e uma base, resultando na formação de sal e água. São denominadas reações de neutralização.
Analisando as alternativas
a) O processo de intervenção, conforme o enunciado da questão, envolve uma reação do resíduo ácido, no caso o H₂SO₄ com uma substância básica. Nenhuma das duas substâncias são encontradas nessa reação. Alternativa incorreta.
b) O CaO é um óxido que em meio aquoso, forma o hidróxido de cálcio Ca(OH)₂, uma substância básica e de baixa solubilidade em água. Logo, há uma reação de neutralização entre o CaO e o H₂SO₄, produzindo sal e água. Alternativa correta.
c) O carbonato de cálcio (CaCO₃) é um sal. Essa é uma reação química que ocorre entre mármore (CaCO₃) de estátuas e ácido sulfúrico, formando gesso (CaSO₄). Não é um processo de intervenção utilizado. Alternativa incorreta.
d) Nessa reação, o produto continua tendo substância ácida, no caso, o H⁺. Não ocorreu neutralização. Alternativa incorreta.
e) O resíduo ácido (H₂SO₄) não está envolvido na reação. Alternativa incorreta.
Entenda mais sobre reações ácido-base em: https://brainly.com.br/tarefa/45187797
