Questão 113 do ENEM 2019 — Ciências da Natureza

Para resolvermos essa questão, precisamos analisar a composição química do mármore e as características do ambiente em que ele está exposto.

O enunciado nos diz que o mármore é composto principalmente por carbonato de cálcio, cuja fórmula química é $\text{CaCO}_3$. Esse composto é um sal inorgânico que apresenta um caráter básico, pois é derivado de uma base forte (o hidróxido de cálcio, $\text{Ca(OH)}_2$) e de um ácido fraco (o ácido carbônico, $\text{H}_2\text{CO}_3$).

Quando peças de mármore são expostas em ambientes externos de grandes cidades e zonas industriais, elas ficam sujeitas a uma atmosfera rica em gases poluentes, como os óxidos de enxofre ($\text{SO}_2$ e $\text{SO}_3$) e os óxidos de nitrogênio ($\text{NO}_x$). Esses gases são liberados principalmente pela queima de combustíveis fósseis.

Na atmosfera, esses óxidos reagem com a água da chuva, formando ácidos fortes, como o ácido sulfúrico ($\text{H}_2\text{SO}_4$) e o ácido nítrico ($\text{HNO}_3$). Esse fenômeno é conhecido como chuva ácida.

Quando a chuva ácida entra em contato com o mármore, ocorre uma reação de neutralização (reação ácido-base) entre o ácido da chuva e o carbonato de cálcio da estátua ou construção. A reação com o ácido sulfúrico, por exemplo, pode ser representada pela seguinte equação química:

$\text{CaCO}_3(s) + \text{H}_2\text{SO}_4(aq) \rightarrow \text{CaSO}_4(aq) + \text{H}_2\text{O}(l) + \text{CO}_2(g)$

Nesse processo, o carbonato de cálcio sólido é transformado em sulfato de cálcio ($\text{CaSO}_4$), que é parcialmente solúvel e pode ser lavado pela própria chuva, além de liberar água e gás carbônico ($\text{CO}_2$). É exatamente essa transformação química e a posterior lavagem dos produtos que causam a perda de massa e o desgaste (deterioração) da peça de mármore ao longo do tempo.

Portanto, o processo de deterioração descrito no enunciado ocorre em função da acidez da chuva que cai sobre a superfície da peça.