Questão 61 caderno branco (9) ENEM 2015 PPL

Os calcários são materiais compostos por carbonato de cálcio, que podem atuar como sorventes do dióxido de enxofre (SO2), um importante poluente atmosférico. As reações envolvidas no processo são a ativação do calcário, por meio de calcinação, e a fixação do SO2 com a formação de um sal de cálcio, como ilustrado pelas equações químicas simplificadas.

Considerando-se as reações envolvidas nesse processo de dessulfurização, a fórmula química do sal de cálcio corresponde a

A) CaSO3.

B) CaSO4.

C) CaS2O8.

D) CaSO2.

E) CaS2O7.

Resolução em Texto

📘 Matérias Necessárias para a Solução da Questão:

  • QUÍMICA – Físico-Química e Inorgânica:
    • Reação de calcinação (decomposição térmica do carbonato)
    • Reações de fixação de poluentes atmosféricos
    • Reações com SO₂ e formação de sais
    • Balanceamento estequiométrico simples
    • Interpretação de fórmulas químicas

📔 Nível da Questão:

  • Médio — exige compreensão integrada de duas reações sequenciais, identificação do sal formado e análise do número de oxigênios para garantir o balanceamento da equação global.

✅ Gabarito:

  • ✅ Letra B

🎯 Tema/Objetivo Geral:

  • Reações químicas de calcinação e formação de sal durante processos de dessulfurização com calcário

🔷 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo

📌 COMANDO DA QUESTÃO:
“Considerando-se as reações envolvidas nesse processo de dessulfurização, a fórmula química do sal de cálcio corresponde a”

🔍 O QUE ESTÁ SENDO PEDIDO?
A fórmula correta do sal de cálcio formado na reação entre o óxido de cálcio (CaO), dióxido de enxofre (SO₂) e oxigênio (O₂).

🎯 OBJETIVO CRISTALINO:
Identificar qual fórmula representa corretamente o produto da reação de dessulfurização, respeitando o balanceamento da equação global.

❓ PERGUNTA DE ATENÇÃO:
Você percebeu que a questão não te dá a fórmula final do sal diretamente, mas quer que você a deduza pelo balanceamento da equação?


🔷 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários

✔️ Reação de calcinação:
Quando um carbonato metálico (como o CaCO₃) é aquecido, ele se decompõe em um óxido metálico e gás carbônico:
CaCO3 → CaO + CO2

✔️ Reação de dessulfurização:
O óxido de cálcio (CaO), que é básico, reage com o dióxido de enxofre (SO₂) – um óxido ácido – na presença de oxigênio (O₂) para formar um sal:
CaO + SO2 + 1/2 O2 → CaSO4

✔️ Balanceamento e contagem de oxigênios:
Na equação final, deve haver a mesma quantidade de oxigênios nos reagentes e nos produtos.


🔷 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto

O enunciado traz duas reações:

  • Calcinação:
    CaCO3 → CaO + CO2
  • Fixação do SO₂:
    CaO + SO2 + 1/2 O2 → Sal de cálcio

Nosso objetivo é descobrir a fórmula do sal de cálcio que se forma nessa segunda etapa.

A equação global é a soma das duas:

  • CaCO3 + SO2 + 1/2 O2 → Sal de cálcio + CO2

Agora basta verificar quantos oxigênios aparecem dos dois lados e qual fórmula química garante esse balanceamento.


🔷 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos

Vamos analisar a quantidade de oxigênios nos reagentes:

  • CaCO₃ → 3 oxigênios
  • SO₂ → 2 oxigênios
  • 1/2 O₂ → 1 oxigênio

Total de O no lado dos reagentes:
3 + 2 + 1 = 6 oxigênios

Do lado dos produtos:

  • CO₂ → 2 oxigênios
  • Sal de cálcio → deve conter os 4 oxigênios restantes

✔️ Portanto, o sal de cálcio deve conter 4 oxigênios.

Logo, a fórmula correta é:
–> CaSO4


🔷 Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução

A) CaSO3
❌ Tem apenas 3 oxigênios, não satisfaz o balanceamento.

B) CaSO4
✅ CORRETA — Possui exatamente 4 oxigênios, o que fecha a equação global.

C) CaS2O8
❌ Possui 8 oxigênios, excedente. Também tem 2 átomos de enxofre, o que não aparece na equação.

D) CaSO2.
❌ fórmula incompatível com a reação dada.

E) CaS2O7
❌ Possui 2 átomos de enxofre e 7 oxigênios — fórmula incompatível com a reação dada.


🔷 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final

🎯 A fórmula correta do sal de cálcio que se forma na reação com SO₂ e O₂, respeitando o balanceamento total de oxigênios, é o sulfato de cálcio (CaSO₄). Ele possui os 4 oxigênios necessários para que a equação global permaneça balanceada.

✅ Gabarito: Letra B

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