Questão 125 do ENEM 2020Ciências da Natureza

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O reagente conhecido como Kastle-Meyer é muito utilizado por investigadores criminais para detectar a presença de sangue. Trata-se de uma solução aquosa incolor, preparada com zinco metálico, hidróxido de sódio (Reação 1) e indicador (Reação 2). Essa solução, quando em contato com a hemoglobina contida no sangue e na presença de água oxigenada (Reação 3), passa de incolor para vermelha, indicando a presença de sangue no local, conforme as reações descritas.

Reação 1:

\[\text{Zn (s) + 2 NaOH (aq) + 2 H}_2\text{O (l)} \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2 [\text{Zn(OH)}_4 ]\text{ (s) + H}_2\text{ (g)}\]

Reação 3:

\[2 \, \text{H}_2\text{O}_2 \, (\text{aq}) \xrightarrow{\text{Hemoglobina}} 2 \, \text{H}_2\text{O} \, (\text{l}) + \text{O}_2 \, (\text{g})\]

DIAS FILHO, C. R.; ANTEDOMENICO, E. A perícia criminal e a interdisciplinaridade no ensino de ciências naturais. Química Nova na Escola, n. 2, maio 2010 (adaptado).

A mudança de coloração que indica a presença de sangue ocorre por causa da reação do indicador com o(a)
A
sal de Na2 [Zn(OH)4] na presença de hemoglobina.
B
água produzida pela decomposição da água oxigenada.
C
hemoglobina presente na reação com a água oxigenada.
gás oxigênio produzido pela decomposição da água oxigenada.
Resposta correta
E
gás hidrogênio produzido na reação do zinco com hidróxido de sódio.
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

Para resolver, precisamos entender o que provoca a mudança de cor do indicador Kastle-Meyer e ligar isso às reações fornecidas.

O indicador tem duas formas

A Reação 2 descreve o indicador em equilíbrio entre duas formas, ligadas por uma seta de dupla via marcada com [H][\text{H}] (redução) em um sentido e [O][\text{O}] (oxidação) no outro:

  • Forma reduzida → incolor (obtida pela ação do agente redutor [H][\text{H}]).
  • Forma oxidada → vermelha (obtida pela ação do agente oxidante [O][\text{O}]).

Ou seja: para a solução virar vermelha, o indicador precisa ser oxidado. Falta descobrir de onde vem esse agente oxidante [O][\text{O}] no momento em que o sangue é detectado.

De onde vem o oxidante

Analisando a Reação 3, fornecida no enunciado:

2H2O2(aq)Hemoglobina2H2O(l)+O2(g)2 \, \text{H}_2\text{O}_2 \, (\text{aq}) \xrightarrow{\text{Hemoglobina}} 2 \, \text{H}_2\text{O} \, (\text{l}) + \text{O}_2 \, (\text{g})

A água oxigenada (H2O2\text{H}_2\text{O}_2) se decompõe em água e gás oxigênio. A hemoglobina do sangue funciona apenas como catalisador dessa decomposição — ela acelera a reação, mas não é consumida nem reage diretamente com o indicador.

O produto relevante é o gás oxigênio (O2\text{O}_2), espécie de caráter oxidante. É ele que fornece o [O][\text{O}] da Reação 2, oxidando o indicador da forma reduzida (incolor) para a forma oxidada (vermelha).

Por que não as outras espécies

A Reação 1 gera gás hidrogênio (H2\text{H}_2), que é o agente redutor [H][\text{H}] — mantém o indicador incolor antes do teste, o oposto do que se pede. Já a água formada na Reação 3 é neutra e estável, sem poder oxidante.

Conclusão

A cor vermelha surge porque o indicador reage com o gás oxigênio produzido pela decomposição da água oxigenada, catalisada pela hemoglobina.

Gabarito: D.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2020 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.