Questão 26 do ENEM 2009 — Ciências da Natureza

ENEM 2009Ciências da Natureza1ª aplicação

O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H₂CO₃, formado pela reação do CO₂ atmosférico com a água, o HNO₃ , o HNO₂ , o H₂SO₄ e o H₂SO₃ . Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis.

A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas?

HNO3 e HNO2.

H2SO4 e H2SO3.

H2SO3 e HNO2.

H2SO4 e HNO3.

Resposta correta

H2CO3 e H2SO3.

Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

A questão nos pede para identificar quais dos ácidos mencionados no texto ( $H_2CO_3$ , $HNO_3$ , $HNO_2$ , $H_2SO_4$ e $H_2SO_3$ ) tornariam a chuva mais ácida, supondo que todos estivessem na mesma concentração.

Para responder a isso, precisamos lembrar que a acidez de uma solução depende da quantidade de íons $H^+$ livres nela. Quando comparamos ácidos em concentrações idênticas, aquele que for mais forte será o que vai se ionizar mais, liberando uma maior quantidade de íons $H^+$ e, consequentemente, conferindo maior acidez (menor pH) à solução.

Portanto, nosso objetivo é descobrir quais desses ácidos são os mais fortes. Como todos os ácidos listados contêm oxigênio em suas moléculas, eles são classificados como oxiácidos.

Para determinar a força de um oxiácido de forma prática, podemos usar a Regra de Pauling. Essa regra consiste em subtrair o número de hidrogênios ionizáveis ( $H$ ) do número de átomos de oxigênio ( $O$ ) presentes na fórmula do ácido:

$m = O - H$

A partir do resultado ( $m$ ), classificamos a força do ácido da seguinte maneira:

Se $m \ge 2$ : o ácido é forte.
Se $m = 1$ : o ácido é moderado (ou semiforte).
Se $m = 0$ : o ácido é fraco.

Vamos aplicar essa regra a cada um dos ácidos citados no texto:

Ácido nítrico ( $HNO_3$ ): Temos $3$ oxigênios e $1$ hidrogênio. $m = 3 - 1 = 2$ Classificação: Forte.
Ácido nitroso ( $HNO_2$ ): Temos $2$ oxigênios e $1$ hidrogênio. $m = 2 - 1 = 1$ Classificação: Moderado.
Ácido sulfúrico ( $H_2SO_4$ ): Temos $4$ oxigênios e $2$ hidrogênios. $m = 4 - 2 = 2$ Classificação: Forte.
Ácido sulfuroso ( $H_2SO_3$ ): Temos $3$ oxigênios e $2$ hidrogênios. $m = 3 - 2 = 1$ Classificação: Moderado.
Ácido carbônico ( $H_2CO_3$ ): Temos $3$ oxigênios e $2$ hidrogênios. $m = 3 - 2 = 1$ Atenção à exceção! Embora a regra indique que ele seria moderado, o ácido carbônico é uma exceção notável. Ele é um ácido fraco, pois é muito instável e se decompõe facilmente em água ( $H_2O$ ) e gás carbônico ( $CO_2$ ).

Analisando os resultados, percebemos que os únicos ácidos classificados como fortes são o ácido sulfúrico ( $H_2SO_4$ ) e o ácido nítrico ( $HNO_3$ ). Por serem os mais fortes da lista, eles são os que se ionizam com maior facilidade, liberando mais íons $H^+$ e conferindo a maior acidez às águas das chuvas.

Dessa forma, a alternativa que contém exatamente esses dois ácidos é a correta.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2009 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.