Questão 53 do ENEM 2012 — Ciências da Natureza

ENEM 2012Ciências da Natureza1ª aplicação

O rótulo de um desodorante aerossol informa ao consumidor que o produto possui em sua composição os gases isobutano, butano e propano, dentre outras
substâncias. Além dessa informação, o rótulo traz, ainda,a inscrição “Não contém CFC”. As reações a seguir, que ocorrem na estratosfera, justificam a não utilização de CFC (clorofluorcarbono ou Freon) nesse desodorante:

$ \text{I) } CF_2Cl_2 \xrightarrow{UV} CF_2Cl^\cdot + Cl^\cdot \\ \text{II) } Cl^\cdot + O_3 \rightarrow O_2 + ClO^\cdot $

A preocupação com as possíveis ameaças à camada de ozônio (O3) baseia-se na sua principal função: proteger a matéria viva na Terra dos efeitos prejudiciais dos raios solares ultravioleta. A absorção da radiação ultravioleta pelo ozônio estratosférico é intensa o suficiente para eliminar boa parte da fração de ultravioleta que é prejudicial à vida. A finalidade da utilização dos gases isobutano, butano e propano neste aerossol é

substituir o CFC, pois não reagem com o ozônio, servindo como gases propelentes em aerossóis.

Resposta correta

servir como propelentes, pois, como são muito reativos, capturam o Freon existente livre na atmosfera, impedindo a destruição do ozônio.

reagir com o ar, pois se decompõem espontaneamente em dióxido de carbono (CO2 ) e água (H2O), que não atacam o ozônio.

impedir a destruição do ozônio pelo CFC, pois os hidrocarbonetos gasosos reagem com a radiação UV, liberando hidrogênio (H2 ), que reage com o oxigênio do ar (O2 ), formando água (H2O).

destruir o CFC, pois reagem com a radiação UV, liberando carbono (C), que reage com o oxigênio do ar (O2 ), formando dióxido de carbono (CO2 ), que é inofensivo para a camada de ozônio.

Gabarito oficial: alternativa A

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos entender o papel dos gases dentro de um desodorante aerossol e o impacto ambiental que eles podem causar.

O Problema dos CFCs

Os clorofluorcarbonos (CFCs), como o Freon ( $CF_2Cl_2$ ), foram amplamente utilizados no passado como gases propelentes em aerossóis. A função de um propelente é criar pressão dentro da lata para expulsar o produto na forma de spray. No entanto, o enunciado nos mostra duas reações químicas que ocorrem na estratosfera e explicam por que os CFCs se tornaram um problema ambiental:

$CF_2Cl_2 \xrightarrow{UV} CF_2Cl^\cdot + Cl^\cdot$ $Cl^\cdot + O_3 \rightarrow O_2 + ClO^\cdot$

Na primeira etapa, a radiação ultravioleta (UV) quebra a molécula do CFC, liberando um radical livre de cloro ( $Cl^\cdot$ ). Na segunda etapa, esse radical de cloro ataca a molécula de ozônio ( $O_3$ ), quebrando-a e formando gás oxigênio ( $O_2$ ). Esse processo destrói a camada de ozônio, que é fundamental para proteger a Terra do excesso de radiação UV.

A Solução: Hidrocarbonetos

Para manter o funcionamento dos aerossóis sem destruir a camada de ozônio, a indústria precisou encontrar gases substitutos. A escolha recaiu sobre o isobutano, o butano e o propano.

Esses três gases pertencem à função orgânica dos hidrocarbonetos, o que significa que suas moléculas são formadas exclusivamente por átomos de carbono ( $C$ ) e hidrogênio ( $H$ ). Como eles não possuem cloro em sua composição, é impossível que liberem o radical $Cl^\cdot$ sob a ação da radiação UV. Consequentemente, eles não participam do ciclo de destruição do ozônio.

Analisando as Alternativas

A finalidade de utilizar isobutano, butano e propano é, portanto, dupla: eles cumprem a função mecânica de gases propelentes (empurrando o desodorante para fora da lata) e cumprem uma função ambiental ao substituir o CFC, já que são inertes em relação ao ozônio estratosférico.

Isso nos leva diretamente à Alternativa A.

As demais alternativas estão incorretas porque sugerem que os hidrocarbonetos teriam um papel "ativo" na atmosfera, como capturar o Freon (Alternativa B), decompor-se espontaneamente (Alternativa C) ou reagir de formas fantasiosas para proteger o ozônio (Alternativas D e E). Na verdade, a grande vantagem ambiental desses gases é justamente a sua inércia em relação à camada de ozônio: eles resolvem o problema simplesmente por não causá-lo.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2012 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.