Questão 91 do ENEM 2019 comentada
Como comparar potenciais padrão de redução para identificar a espécie que reage com água e libera hidrogênio.
Para realizar o desentupimento de tubulações de esgotos residenciais, é utilizada uma mistura sólida comercial que contém hidróxido de sódio (NaOH) e outra espécie química pulverizada. Quando é adicionada água a essa mistura, ocorre uma reação que libera gás hidrogênio e energia na forma de calor, aumentando a eficiência do processo de desentupimento. Considere os potenciais padrão de redução (E0) da água e de outras espécies em meio básico, expresso no quadro.
Qual é a outra espécie que está presente na composição da mistura sólida comercial para aumentar sua eficiência?
- AAl
- BCo
- CCu(OH)2
- DFe(OH)2
- EPb
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O que a questão cobra
A questão cobra a leitura de potenciais padrão de redução e a identificação da espécie que pode ser oxidada enquanto a água é reduzida. Também exige relacionar essa reação à liberação de hidrogênio e calor.
Resolução
libera gás hidrogênio e energia na forma de calor
A figura apresenta semirreações de redução e seus potenciais padrão. Para a água formar H₂, ela precisa receber elétrons. A outra espécie deve fornecê-los, ou seja, deve sofrer oxidação.
O alumínio metálico pode ser oxidado. Para comparar, usamos o potencial de redução da água como redução e invertemos a semirreação do alumínio, que está escrita como redução.
E° da célula = E°red da água − E°red do alumínio
E° da célula = −0,83 − (−2,33) = +1,50 V
O resultado positivo indica uma reação espontânea nas condições padrão. Assim, o alumínio libera elétrons, que reduzem a água e formam hidrogênio. A energia liberada pode aquecer a mistura. Na figura, é a coluna de potenciais que permite comparar as semirreações e identificar essa possibilidade.
Alternativa por alternativa
- A
Correta. O alumínio pode ser oxidado enquanto a água é reduzida, e o potencial calculado para a célula é positivo.
- B
Para o cobalto, E° da célula seria −0,83 − (−0,73) = −0,10 V, portanto a reação não seria espontânea.
- C
Cu(OH)₂ aparece como reagente da semirreação de redução, então recebe elétrons em vez de fornecê-los para a formação de H₂.
- D
Fe(OH)₂ também aparece como reagente da semirreação de redução e, portanto, não fornece os elétrons necessários nessa reação.
- E
Para o chumbo, E° da célula seria −0,83 − (−0,58) = −0,25 V, valor que não indica reação espontânea.
Para lembrarEm condições padrão, uma reação espontânea tem E° da célula positivo; compare o potencial de redução da espécie que recebe elétrons com o da que é oxidada.
Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.
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