Questão 69 do ENEM 2013 — Ciências da Natureza

Para resolvermos essa questão, o primeiro passo é analisar a equação química fornecida no enunciado. Note que a reação da pirita ($FeS_2$) com o oxigênio ($O_2$) e a água ($H_2O$) produz, entre outras substâncias, o ácido sulfúrico ($H_2SO_4$). Como o próprio nome indica, trata-se de um ácido forte, o que explica a formação da chamada "drenagem ácida de minas".

Para corrigir esse problema ambiental, precisamos neutralizar a acidez do meio. Isso significa que devemos adicionar uma substância que tenha caráter básico (uma base ou um sal de caráter básico). Além disso, por se tratar de uma intervenção ambiental, a substância escolhida não pode gerar produtos tóxicos ao reagir com o ácido.

Vamos analisar as alternativas disponíveis para encontrar a melhor opção:

Análise das Alternativas

A) Sulfeto de sódio ($Na_2S$) Este é um sal de caráter básico, pois é derivado de uma base forte ($NaOH$) e um ácido fraco ($H_2S$). Ele seria capaz de neutralizar o ácido sulfúrico. No entanto, a reação entre eles produziria o gás sulfídrico ($H_2S$): $Na_2S(aq) + H_2SO_4(aq) \rightarrow Na_2SO_4(aq) + H_2S(g)$ O problema é que o gás $H_2S$ é extremamente tóxico e perigoso para a fauna e flora locais. Portanto, resolveríamos o problema da acidez, mas criaríamos um problema de toxicidade.

B) Cloreto de amônio ($NH_4Cl$) Este é um sal de caráter ácido, pois é derivado de um ácido forte ($HCl$) e uma base fraca ($NH_3$). Adicionar uma substância ácida a um meio que já está ácido não resolve o problema e pode até agravá-lo.

C) Dióxido de enxofre ($SO_2$) e D) Dióxido de carbono ($CO_2$) Ambos são óxidos de caráter ácido (ametais ligados ao oxigênio). Quando entram em contato com a água, eles reagem formando ácidos (ácido sulfuroso, $H_2SO_3$, e ácido carbônico, $H_2CO_3$, respectivamente). Assim como na alternativa anterior, adicionar óxidos ácidos apenas aumentaria a acidez do ambiente.

E) Carbonato de cálcio ($CaCO_3$) O carbonato de cálcio é um sal de caráter básico, derivado de uma base forte ($Ca(OH)_2$) e um ácido fraco ($H_2CO_3$). Ao ser adicionado ao meio, ele reage com o ácido sulfúrico promovendo a neutralização: $CaCO_3(s) + H_2SO_4(aq) \rightarrow CaSO_4(aq) + H_2O(l) + CO_2(g)$ Os produtos dessa reação são o sulfato de cálcio (um sal estável), água e gás carbônico. Nenhum desses produtos é tóxico ou representa um perigo ambiental grave nas concentrações geradas. Esse processo de correção de acidez usando carbonato de cálcio é muito comum e recebe o nome de calagem.

Conclusão

A substância mais recomendada, por ser capaz de neutralizar a acidez de forma segura e sem gerar subprodutos tóxicos, é o carbonato de cálcio.