Questão 62 do ENEM 2015 — Ciências da Natureza

Para compreender o que aconteceu no experimento, precisamos analisar o papel de cada substância e as reações químicas envolvidas em cada etapa.

O Estado Inicial da Solução

A fenolftaleína é um indicador ácido-base muito comum. Sua principal característica é mudar de cor dependendo do pH do meio em que se encontra: ela é incolor em soluções ácidas ou neutras e adquire uma coloração rosa em soluções básicas (com pH $> 8$).

Quando o bicarbonato de sódio ($NaHCO_3$) é adicionado à água, ele sofre um processo de hidrólise que libera íons hidroxila ($OH^-$), tornando o meio levemente básico. É exatamente por isso que a solução adquire a cor rosa.

A Combustão do Palito de Fósforo

Ao acender o palito de fósforo dentro do frasco, ocorre uma reação de combustão. A cabeça do palito é composta por ametais, como compostos de fósforo e enxofre. A queima dessas substâncias na presença do oxigênio do ar produz gases, que são óxidos de ametais, como os óxidos de fósforo (por exemplo, $P_4O_{10}$) e óxidos de enxofre (como o $SO_2$).

O Desaparecimento da Cor Rosa

Na química, os óxidos formados por ametais são classificados como óxidos ácidos (ou anidridos). Isso significa que, ao entrarem em contato com a água, eles reagem formando ácidos.

Quando o frasco é tampado e agitado, os gases gerados pela combustão se dissolvem na água e reagem com ela, produzindo ácidos (como o ácido fosfórico e o ácido sulfuroso). Esses ácidos recém-formados neutralizam a base presente na solução (o bicarbonato), o que provoca a diminuição do pH.

Com a queda do pH, o meio deixa de ser básico e passa a ser neutro ou levemente ácido. Consequentemente, a fenolftaleína retorna à sua forma original, que é incolor, explicando o desaparecimento da cor rosa.

Analisando as alternativas, a única que descreve corretamente o fenômeno responsável pela mudança de pH e a consequente descoloração do indicador é a formação de óxidos de caráter ácido.