A troposfera consiste basicamente em N2 e O2 que, juntos, compreendem 99% da atmosfera da Terra. Outros gases, compreendidos como constituintes atmosféricos secundários, apesar de estarem presentes em concentrações muito baixas, podem ter efeitos importantes ou danosos no meio ambiente. O quadro apresenta as principais fontes e concentrações típicas de alguns desses gases secundários.
Pode-se reduzir as concentrações de um desses constituintes gasosos secundários na atmosfera pela passagem dos gases através de purificadores químicos contendo uma pasta de calcário, cujo principal constituinte é o CaCO3, sendo o gás removido por sua conversão em um sal (composto iônico sólido).
SPIRO, T. G.; STIGLIANI, W. M. Química ambiental. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009 (adaptado)
BROWN, L.; LeMAY, H. E.; BURSTEN, B. E. Química: a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005 (adaptado).
Entre os constituintes secundários apresentados, qual pode ser removido pela ação desse purificador químico?
A) Ozônio.
B) Metano.
C) Dióxido de enxofre.
D) Monóxido de carbono.
E) Monóxido de nitrogênio.
✍ “Resolução Em Texto”
Matérias Necessárias para a Solução da Questão
Química Inorgânica (Funções Inorgânicas: Óxidos e Sais).
Reações Químicas (Neutralização Ácido-Base).
Química Ambiental (Controle de Poluição Atmosférica).
Tema/Objetivo Geral:
Identificar qual poluente atmosférico pode ser removido quimicamente por meio de uma reação com um sal de caráter básico (Calcário/CaCO₃), baseando-se nas propriedades ácidas ou neutras dos gases.
Nível da Questão
Médio.
Exige que o aluno classifique o “purificador” (CaCO₃) como uma substância de caráter básico e, em seguida, procure na lista de poluentes um “parceiro” ideal para reagir com ele (um óxido ácido).
Gabarito
Letra C.
O Dióxido de Enxofre (SO₂) é um óxido ácido (anidrido sulfuroso). Ele reage com o Carbonato de Cálcio (CaCO₃), que é básico, formando um sal sólido (Sulfito de Cálcio – CaSO₃) e liberando CO₂, o que remove o enxofre tóxico da fumaça.
1️⃣ PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)
Decodificação do Objetivo:
A questão quer saber: Qual desses gases reage quimicamente com o Calcário (CaCO₃)?
O texto dá uma dica vital: o gás é removido “por sua conversão em um sal”. Isso é código para “reação química de neutralização ou dupla troca”.
Simplificação Radical (A Analogia Central):
O purificador é feito de Calcário (CaCO₃). Na química, o Carbonato é um “comedor de ácido” (é um sal básico).
Então, a pergunta real é: Qual desses gases é um ácido disfarçado (Óxido Ácido)?
É como procurar quem vai reagir com um antiácido estomacal.
Nosso Plano de Ataque será o seguinte:
- Analisar o Purificador: Entender que o CaCO₃ reage com ácidos.
- Analisar os Suspeitos: Classificar cada gás (O₃, CH₄, SO₂, CO, NO).
- Encontrar o Culpado: Aquele que for ácido será capturado.
2️⃣ PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)
Precisamos da Classificação dos Óxidos.
1. O Agente de Limpeza (CaCO₃):
É um sal derivado de base forte e ácido fraco. Ele tem caráter básico. Ele neutraliza ácidos.
- Reação típica: Carbonato + Ácido → Sal + Água + CO₂.
2. Os Poluentes (Classificação):
- Óxidos Ácidos (Anidridos): Reagem com água virando ácido e com bases virando sal. Geralmente são ametais com oxigênio (SO₂, SO₃, CO₂, NO₂).
- Óxidos Neutros: Não reagem com água, nem ácido, nem base. São os “indiferentes”. (CO, NO, N₂O).
- Hidrocarbonetos e Gases Nobres: Geralmente inertes para reações ácido-base simples.
3️⃣ PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)
Vamos passar cada candidato pelo filtro do Calcário.
- Ozônio (O₃): É uma forma alotrópica do oxigênio. Não é ácido nem base. É um oxidante forte, mas não forma sal com calcário.
- Metano (CH₄): É um combustível (hidrocarboneto). Não tem caráter ácido nem básico em solução aquosa.
- Dióxido de Enxofre (SO₂):
- Enxofre é ametal.
- SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (Ácido Sulfuroso).
- Veredito: É um Óxido Ácido! Ele vai reagir com o calcário básico.
- Reação no filtro: CaCO₃(s) + SO₂(g) → CaSO₃(s) + CO₂(g).
- O gás tóxico (SO₂) virou uma pedra (CaSO₃) e ficou preso no filtro. Sucesso!
- Monóxido de Carbono (CO): É um Óxido Neutro. Não reage com bases. Passa direto pelo filtro.
- Monóxido de Nitrogênio (NO): É um Óxido Neutro. Também passa direto.
A Bússola (O Perfil do Culpado):
- Síntese do raciocínio: O purificador é básico. Precisamos de um gás ácido. O único óxido ácido da lista é o SO₂.
- Expectativa: Dióxido de Enxofre.
4️⃣ PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)
A) Ozônio.
Diagnóstico do Erro: Confusão de Reatividade.
Análise: O ozônio é instável e reativo, mas não via reações ácido-base para formar sais de cálcio.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
B) Metano.
Diagnóstico do Erro: Classificação Funcional.
Análise: Metano é apolar e pouco reativo quimicamente (exceto em combustão). Não interage com sais inorgânicos como o calcário.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
C) Dióxido de enxofre.
Análise de Correspondência: Perfeita.
Análise: É o clássico causador da chuva ácida. Sendo um anidrido, reage prontamente com o carbonato (básico) num processo chamado de dessulfurização, fixando-se como sulfito de cálcio sólido.
Conclusão: ✔️ Alternativa correta.
D) Monóxido de carbono.
Diagnóstico do Erro: Confusão Neutro vs. Ácido.
Análise: O CO é neutro. O “irmão” dele, CO₂, é ácido. Muita gente confunde. O calcário não segura CO.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
E) Monóxido de nitrogênio.
Diagnóstico do Erro: Confusão Neutro vs. Ácido.
Análise: O NO é neutro. Se fosse NO₂ (Dióxido de Nitrogênio), seria ácido e reagiria. O NO passa livre.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
5️⃣ PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)
Frase de Fechamento:
A alternativa C é a correta pois o processo de remoção descrito baseia-se em uma reação de neutralização entre um agente básico sólido (CaCO₃) e um poluente gasoso de caráter ácido (SO₂).
Resumo-flash (A Imagem Mental):
Calcário come Ácido. SO₂ é o pai do Ácido Sulfúrico.
🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro):
Essa tecnologia é obrigatória em usinas termoelétricas a carvão. O carvão tem enxofre. Quando queima, libera SO₂. As chaminés têm “lavadores” (scrubbers) que jogam uma chuva de calcário em pó na fumaça. O calcário “agarra” o enxofre e cai como gesso (CaSO₄) no fundo, evitando a Chuva Ácida na cidade vizinha.
