Questão 53 do ENEM 2016 — Ciências da Natureza

ENEM 2016Ciências da Natureza3ª aplicação

Um bafômetro simples consiste em um tubo contendo uma mistura sólida de dicromato de potássio em sílica umedecida com ácido sulfúrico. Nesse teste, a detecção da embriaguez por consumo de álcool se dá visualmente, pois a reação que ocorre é a oxidação do álcool a aldeído e a redução do dicromato (alaranjado) a cromo(III) (verde) ou cromo(II) (azul).

Esquema de um experimento de bafômetro mostrando um frasco de Erlenmeyer com álcool, onde o sopro é direcionado para dentro do líquido e o gás resultante é conduzido por um tubo para um tubo de ensaio contendo solução ácida de dicromato de potássio.
A equação balanceada da reação química que representa esse teste é:
A
$\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}(\text{aq}) + 2 \text{H}^+(\text{aq}) + 3 \text{CH}_3\text{--CH}_2\text{--OH}(\text{g}) \rightarrow 2 \text{Cr}^{2+}(\text{aq}) + 4 \text{H}_2\text{O}(\text{l}) + 3 \text{CH}_3\text{--COOH}(\text{g})$
$\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}(\text{aq}) + 8 \text{H}^+(\text{aq}) + 3 \text{CH}_3\text{--CH}_2\text{--OH}(\text{g}) \rightarrow 2 \text{Cr}^{3+}(\text{aq}) + 7 \text{H}_2\text{O}(\text{l}) + 3 \text{CH}_3\text{--CHO}(\text{g})$
Resposta correta
C
$\text{CrO}_4^{2-}(\text{aq}) + 2 \text{H}^+(\text{aq}) + 3 \text{CH}_3\text{--CH}_2\text{--OH}(\text{g}) \rightarrow \text{Cr}^{3+}(\text{aq}) + 4 \text{H}_2\text{O}(\text{l}) + 3 \text{CH}_3\text{--CHO}(\text{g})$
D
$\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}(\text{aq}) + 8 \text{H}^+(\text{aq}) + 3 \text{CH}_3\text{--CHO}(\text{g}) \rightarrow 2 \text{Cr}^{3+}(\text{aq}) + 4 \text{H}_2\text{O}(\text{l}) + 3 \text{CH}_3\text{--COOH}(\text{g})$
E
$\text{CrO}_4^{2-}(\text{aq}) + 2 \text{H}^+(\text{aq}) + 3 \text{CH}_3\text{--CHO}(\text{g}) \rightarrow \text{Cr}^{2+}(\text{aq}) + \text{H}_2\text{O}(\text{l}) + 3 \text{CH}_3\text{--COOH}(\text{g})$
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

Para resolver essa questão, comece lendo o enunciado com atenção e extraindo quais são os reagentes e os produtos da reação química que ocorre no bafômetro.

O texto informa que a reação envolve:

  • Reagentes: dicromato de potássio (que fornece o íon dicromato), ácido sulfúrico (que fornece íons H+\text{H}^+, indicando meio ácido) e álcool (etanol, presente no ar expirado pelo indivíduo).
  • Produtos: o álcool sofre oxidação e se transforma em um aldeído; o dicromato sofre redução e se transforma em cromo(III) ou cromo(II).

Vamos traduzir esses nomes para suas fórmulas químicas:

  • Íon dicromato: Cr2O72−\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}
  • Álcool (etanol): CH3CH2OH\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}
  • Aldeído (etanal): CH3CHO\text{CH}_3\text{CHO}
  • Íon cromo(III): Cr3+\text{Cr}^{3+}

Com essas informações, analisamos as alternativas para encontrar a equação que apresenta exatamente esses reagentes e produtos:

  • Alternativa A: o produto orgânico formado é o CH3COOH\text{CH}_3\text{COOH} (ácido acético, um ácido carboxílico). O enunciado afirma que a oxidação para no aldeído. Incorreta.
  • Alternativa C: o reagente inorgânico é o CrO42−\text{CrO}_4^{2-}, que é o íon cromato, e não o dicromato. Incorreta.
  • Alternativa D: coloca o aldeído (CH3CHO\text{CH}_3\text{CHO}) como reagente e o ácido carboxílico como produto; o aldeído deve ser o produto da reação. Incorreta.
  • Alternativa E: comete dois erros simultâneos, usando o cromato como reagente e o aldeído também nos reagentes. Incorreta.
  • Alternativa B: apresenta o dicromato (Cr2O72−\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}), o meio ácido (H+\text{H}^+) e o álcool (CH3CH2OH\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}) como reagentes; nos produtos, o cromo(III) (Cr3+\text{Cr}^{3+}) e o aldeído (CH3CHO\text{CH}_3\text{CHO}). É a única que respeita todas as informações do enunciado.

Verificando o balanceamento

Para ter certeza, confira o balanceamento da equação da alternativa B. Em reações de oxirredução, tanto a quantidade de átomos quanto as cargas elétricas devem ser iguais nos dois lados da seta.

Cargas elétricas:

  • Reagentes: 1×(−2)+8×(+1)=+61 \times (-2) + 8 \times (+1) = +6
  • Produtos: 2×(+3)=+62 \times (+3) = +6

As cargas estão balanceadas.

Átomos:

  • Cromo (Cr): 2 nos reagentes, 2 nos produtos.
  • Carbono (C): 3×2=63 \times 2 = 6 nos reagentes, 3×2=63 \times 2 = 6 nos produtos.
  • Oxigênio (O): 77 (do dicromato) + 3+\ 3 (do álcool) =10= 10 nos reagentes; 77 (da água) + 3+\ 3 (do aldeído) =10= 10 nos produtos.
  • Hidrogênio (H): 88 (do ácido) + 3×6+\ 3 \times 6 (do álcool) =26= 26 nos reagentes; 7×27 \times 2 (da água) + 3×4+\ 3 \times 4 (do aldeído) =26= 26 nos produtos.

Tudo está balanceado, confirmando que a alternativa B é a correta.

Ainda com dúvida nesta questão?

Crie sua conta gratuita e peça ao Darwin, o tutor de IA do Alvo, para explicar do seu jeito — e treine questões como esta na sua trilha adaptativa.

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