Reações de neutralização no ENEM PPL 2021
A presença de substâncias ricas em enxofre em áreas de mineração provoca preocupantes impactos ambientais. Um exemplo dessas substâncias é a pirita (FeS2), que, em contato com o oxigênio atmosférico, reage formando uma solução aquosa ferruginosa, conhecida como drenagem ácida de minas, segundo a equação química:
4 FeS2 (s) + 15 O2 (g) + 2 H2O (l) → 2 Fe2 (SO4 )3 (aq) + 2 H2SO4 (aq)
Em situações críticas, nas quais a concentração do ácido sulfúrico atinge 9,8 g/L, o pH alcança valores menores que 1,0. Uma forma de reduzir o impacto da drenagem ácida de minas é tratá-la com calcário (CaCO3). Considere que uma amostra comercial de calcário, com pureza igual a 50% em massa, foi disponibilizada para o tratamento.
FIGUEIREDO, B. R. Minérios e ambientes. Campinas: Unicamp, 2000 (adaptado).
Qual é a massa de calcário, em gramas, necessária para neutralizar um litro de drenagem ácida de minas, em seu estado crítico, sabendo-se que as massas molares do CaCO3 e do H2SO4 são iguais a 100 g/mol e 98 g/mol, respectivamente?
Ver gabarito e explicação
Gabarito: D
Primeiro, determinamos a massa de ácido sulfúrico presente em 1 litro da drenagem crítica. A concentração informada é 9,8 g/L, logo temos 9,8 g de H₂SO₄. Convertendo para mols pela massa molar dada, obtemos mol de ácido.
A neutralização com carbonato de cálcio segue relação estequiométrica de 1 para 1: São necessários exatamente 0,1 mol de CaCO₃ puro, que corresponde a 10,0 g. Como a amostra comercial tem 50% de pureza, a massa bruta deve ser calculada dividindo o valor puro por 0,5. A massa necessária é 20,0 g, o que corresponde à alternativa D.
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