A matéria-prima básica para a fabricação de calçados plásticos é a resina de PVC. A seguir é apresentado o fluxograma de fabricação do PVC e sua fórmula química.
Siglas: PVC – policloreto de vinila; EDC – dicloro etano; MVC – monocloreto de vinila
Para a produção do PVC, a obtenção do cloro é proveniente do processo de
A) destilação.
B) eletrólise.
C) fusão ígnea.
D) filtração a vácuo.
E) precipitação fracionada.
Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Eletroquímica (Eletrólise Aquosa)
- Química Inorgânica (Reações Químicas)
- Interpretação de Fluxogramas de Processos Industriais
Tema/Objetivo Geral:
- Identificação de um processo químico industrial (eletrólise) a partir da análise de um fluxograma.
Nível da Questão
- Médio. A questão não exige cálculos, mas requer a capacidade de interpretar um diagrama de processo industrial e conectar as informações visuais (reagentes e produtos) com o conhecimento teórico sobre os tipos de reações químicas listadas, especialmente a eletrólise da salmoura.
Gabarito
- B. Esta alternativa está correta porque o fluxograma mostra que a “Salmoura” (solução aquosa de sal, NaCl) é decomposta, gerando “Cloro”, “Soda Cáustica” e “Hidrogênio”, que são os produtos característicos do processo de eletrólise.
🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
1.1 Transcrição Essencial
“Para a produção do PVC, a obtenção do cloro é proveniente do processo de…”
1.2 O que está sendo pedido?
A questão pede para nomear o processo químico específico que é usado para produzir o cloro (Cl₂) dentro da cadeia de fabricação do PVC mostrada no fluxograma.
1.3 Objetivo Cristalino
Nosso objetivo é rastrear a origem do “Cloro” no diagrama, identificando quais substâncias entram no processo que o gera e quais outras saem, para então nomear essa transformação química.
1.4 Pergunta de Atenção
Você já reparou como muitos processos industriais são como uma receita de bolo com várias etapas? A chave aqui é seguir as setas e focar nos “ingredientes” que entram e nos “produtos” que saem da etapa que gera o cloro!
📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
2.1 Definições e Fórmulas / explicação de termos
Para escolher a alternativa correta, precisamos saber a diferença entre os processos listados:
- Destilação: É um processo físico de separação de misturas, geralmente entre líquidos com diferentes pontos de ebulição. Não há transformação química. Ex: separar o álcool da água.
- Eletrólise: É um processo químico em que uma corrente elétrica é usada para forçar uma reação que não aconteceria espontaneamente. O caso mais famoso é a eletrólise da salmoura (solução aquosa de cloreto de sódio – NaCl):
- Reagentes: Água (H₂O) e Sal (NaCl).
- Produtos: Gás Cloro (Cl₂), Gás Hidrogênio (H₂) e Soda Cáustica (Hidróxido de Sódio – NaOH).
- Fusão Ígnea: É o processo de derreter uma substância iônica (como o sal) a altíssimas temperaturas, sem a presença de água, para depois realizar a eletrólise. É diferente da eletrólise em solução aquosa.
- Filtração a vácuo: É um processo físico para separar um sólido de um líquido de forma mais rápida, usando vácuo para “puxar” o líquido através do filtro.
- Precipitação fracionada: É um método químico de separação no qual se adiciona um reagente a uma solução para fazer com que um dos componentes se transforme em um sólido (precipitado) e se separe do resto.
📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
3.1 Contextualização Simplificada
O fluxograma é o “mapa da fábrica” de PVC. Precisamos atuar como detetives e seguir as pistas (as setas) para descobrir de onde vem o ingrediente “Cloro”. O mapa mostra o que entra e o que sai da máquina que o produz. Nossa missão é dar o nome correto a essa “máquina”/processo.
3.2 Estratégia Geral
O plano é bem direto:
- Localizar o “tanque” de Cloro no fluxograma.
- Seguir as setas para trás para ver qual processo alimenta esse tanque.
- Identificar os reagentes que entram nesse processo e os outros produtos que saem junto com o cloro.
- Comparar essa “receita” (reagentes → produtos) com as definições do Passo 2 para encontrar o nome correto do processo.
🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
4.1 Passo a Passo Detalhado
Vamos seguir o fluxograma, focando na produção do cloro:
- Encontramos o reservatório de “Cloro” na parte superior do diagrama.
- Vemos que uma seta sai de um reator central e aponta para este reservatório. Este reator é onde a mágica acontece.
- Agora, vamos ver o que mais sai desse mesmo reator. Outra seta aponta para um reservatório chamado “Soda Cáustica e Hidrogênio”.
- Por fim, vamos ver o que entra nesse reator. Uma seta vem do reservatório de “Salmoura”.
- O fluxograma também mostra que a “Salmoura” é feita a partir de “Água + Sal”.
Resumindo a descoberta: O processo em questão pega Salmoura (Água + Sal) e a transforma em três produtos: Cloro, Soda Cáustica e Hidrogênio.
Esta é a “impressão digital” exata da eletrólise aquosa de cloreto de sódio (NaCl).
Reação geral (não é preciso saber de cor, mas ajuda a visualizar):
2 NaCl (aq) + 2 H₂O (l) → Cl₂ (g) + H₂ (g) + 2 NaOH (aq)
(Sal + Água → Cloro + Hidrogênio + Soda Cáustica)
4.3 Possível armadilha
A principal armadilha é se perder na complexidade do fluxograma, olhando para a parte do petróleo, eteno, EDC e MVC. A pergunta é muito específica sobre a obtenção do cloro. É preciso focar apenas na parte relevante do diagrama e não se deixar distrair.
4.4 Fechamento e expectativa
A análise do fluxograma nos mostrou de forma inequívoca que o cloro é obtido a partir da decomposição da salmoura, que gera também soda cáustica e hidrogênio. Esperamos, portanto, que a alternativa correta seja “eletrólise”.
✅ Passo 5: Análise das Alternativas
5.1 Listagem das Alternativas
A) destilação.
B) eletrólise.
C) fusão ígnea.
D) filtração a vácuo.
E) precipitação fracionada.
5.2 Justificativa Individual
- (🔴) A) destilação: Incorreto. Destilação é um processo físico de separação, mas o fluxograma mostra uma transformação química (Salmoura → Cloro + …).
- (🟢) B) eletrólise: Correta. Corresponde perfeitamente ao processo de decomposição da salmoura (solução de água e sal) em cloro, soda cáustica e hidrogênio por meio de eletricidade.
- (🔴) C) fusão ígnea: Incorreto. O processo utiliza “Salmoura”, que é uma solução aquosa (com água). A fusão ígnea seria a eletrólise do sal puro derretido, sem água.
- (🔴) D) filtração a vácuo: Incorreto. Filtração é um método de separação físico (sólido-líquido), não uma reação química que produz gases.
- (🔴) E) precipitação fracionada: Incorreto. Este é um método de separação por formação de sólidos, o que não corresponde à produção de gases como o cloro e o hidrogênio.
🏆 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
6.1 Resumo do Raciocínio
Ao seguir o fluxograma, identificamos que o cloro é gerado a partir de um processo que consome salmoura (água e sal) e produz, além do cloro, soda cáustica e hidrogênio. Essa combinação de reagentes e produtos é a definição clássica da eletrólise aquosa.
6.2 Gabarito Reafirmado
A alternativa correta é a B) eletrólise.
6.3 Resumo Final para Revisão 🔍
Para identificar processos em fluxogramas: foque nos reagentes (o que entra) e nos produtos (o que sai). A transformação de Salmoura → Cloro + Soda Cáustica + Hidrogênio é a “assinatura” inconfundível do processo de eletrólise.
