Questão 81 do ENEM 2016Ciências da Natureza

ENEM 2016Ciências da Natureza3ª aplicação

O processo de dessulfurização é uma das etapas utilizadas na produção do diesel. Esse processo consiste na oxidação do enxofre presente na forma de sulfeto de hidrogênio ($\text{H}_2\text{S}$) a enxofre elementar (sólido) que é posteriormente removido. Um método para essa extração química é o processo Claus, no qual parte do $\text{H}_2\text{S}$ é oxidada a dióxido de enxofre ($\text{SO}_2$) e, então, esse gás é usado para oxidar o restante do $\text{H}_2\text{S}$. Os compostos de enxofre remanescentes e as demais moléculas presentes no diesel sofrerão combustão no motor.

MARQUES FILHO, J. Estudo da fase térmica do processo Claus utilizando fluidodinâmica computacional. São Paulo: USP, 2004 (adaptado).

O benefício do processo Claus é que, na combustão do diesel, é minimizada a emissão de gases
A
formadores de hidrocarbonetos.
B
produtores de óxidos de nitrogênio.
C
emissores de monóxido de carbono.
promotores da acidificação da chuva.
Resposta correta
E
determinantes para o aumento do efeito estufa.
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

O enunciado descreve o processo de dessulfurização do diesel, que tem como objetivo remover o enxofre presente no combustível na forma de sulfeto de hidrogênio (H2S\text{H}_2\text{S}), convertendo-o em enxofre elementar sólido (S\text{S}).

Para entender o benefício desse processo, precisamos pensar no que aconteceria se o enxofre não fosse removido. Durante a queima (combustão) do diesel no motor dos veículos, qualquer composto de enxofre remanescente reagiria com o oxigênio do ar, produzindo óxidos de enxofre, principalmente o dióxido de enxofre (SO2\text{SO}_2) e, em menor quantidade, o trióxido de enxofre (SO3\text{SO}_3). As reações simplificadas seriam:

S(s)+O2(g)SO2(g)\text{S}_{(s)} + \text{O}_{2(g)} \rightarrow \text{SO}_{2(g)} 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2\text{SO}_{2(g)} + \text{O}_{2(g)} \rightarrow 2\text{SO}_{3(g)}

Esses óxidos de enxofre são gases extremamente poluentes. Quando liberados na atmosfera, eles reagem com a umidade (água da chuva), formando ácidos fortes, como o ácido sulfuroso (H2SO3\text{H}_2\text{SO}_3) e o ácido sulfúrico (H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4):

SO2(g)+H2O(l)H2SO3(aq)\text{SO}_{2(g)} + \text{H}_2\text{O}_{(l)} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_{3(aq)} SO3(g)+H2O(l)H2SO4(aq)\text{SO}_{3(g)} + \text{H}_2\text{O}_{(l)} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_{4(aq)}

Esse fenômeno é conhecido como chuva ácida, que traz diversos prejuízos ambientais, como a acidificação de solos e corpos d'água, além da corrosão de estruturas metálicas e monumentos históricos.

Portanto, ao remover o enxofre do diesel antes de sua comercialização, o processo Claus evita a formação e a emissão desses óxidos de enxofre durante a combustão. O grande benefício ambiental é, consequentemente, a minimização da emissão de gases promotores da acidificação da chuva.

Analisando as outras alternativas rapidamente:

  • A combustão não forma hidrocarbonetos, ela os consome.
  • Os óxidos de nitrogênio (NOx\text{NO}_x) são formados pela reação entre o nitrogênio (N2\text{N}_2) e o oxigênio (O2\text{O}_2) do próprio ar atmosférico devido às altas temperaturas do motor, não tendo relação direta com o teor de enxofre do combustível.
  • O monóxido de carbono (CO\text{CO}) é fruto da combustão incompleta do carbono, não do enxofre.
  • O principal gás responsável pelo aumento do efeito estufa gerado na queima do diesel é o dióxido de carbono (CO2\text{CO}_2), cuja emissão não é alterada pela retirada do enxofre.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2016 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.