O que é uma reação de oxirredução (redox)?

É uma reação química em que ocorre transferência de elétrons entre espécies, com uma substância sendo oxidada e outra reduzida.

Por que o alumínio reage com NaOH e água liberando H_2?

Porque o alumínio tem potencial de redução suficientemente negativo para reduzir a água em meio básico, formando aluminato e liberando gás hidrogênio.

Qual é a equação química da reação entre Al, NaOH e H_2O?

2Al (s) + 2NaOH (aq) + 6H_2O (l) \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] (aq) + 3H_2 (g).

O que significa potencial padrão de redução (E^0)?

É a tendência de uma espécie química ganhar elétrons, medida em volts, em condições padrão.

Por que liberar calor ajuda no desentupimento?

O calor aumenta a solubilidade de gorduras e resíduos, facilitando sua dissolução e remoção da tubulação.

Quais metais comuns não reagem com água em meio básico para liberar H_2?

Metais como cobre (Cu), chumbo (Pb) e prata (Ag) não reagem com água em meio básico para liberar hidrogênio devido ao seu potencial de redução elevado.

O que é aluminato de sódio?

É o íon complexo Na[Al(OH)_4], formado na reação do alumínio com NaOH e água, altamente solúvel em meio básico.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 91 — Para realizar o desentupimento de tubulações de esgotos residenciais, é utilizada uma mistura sólida comercial que contém hidróxido de sódio ($\text{…

ENEM 2019 Questão 91

Para realizar o desentupimento de tubulações de esgotos residenciais, é utilizada uma mistura sólida comercial que contém hidróxido de sódio ($\text{NaOH}$) e outra espécie química pulverizada. Quando é adicionada água a essa mistura, ocorre uma reação que libera gás hidrogênio e energia na forma de calor, aumentando a eficiência do processo de desentupimento. Considere os potenciais padrão de redução ($E^0$) da água e de outras espécies em meio básico, expresso no quadro.

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Qual é a outra espécie que está presente na composição da mistura sólida comercial para aumentar sua eficiência?

Resolução

Resposta correta: Letra A — Al

A questão aborda o funcionamento químico de uma mistura usada para desentupir tubulações, composta por hidróxido de sódio (NaOH) e outra substância sólida. Ao adicionar água, ocorre uma reação que libera gás hidrogênio (H_2) e calor, o que sugere uma reação de oxirredução (redox) entre o NaOH, a água e um metal redutível. Para identificar a outra espécie, é necessário analisar os potenciais padrão de redução (E^0) em meio básico. O metal precisa ser capaz de reduzir a água, liberando H_2. O alumínio (Al) é um metal suficientemente reativo para, em meio básico, deslocar o hidrogênio da água, formando aluminato e liberando gás hidrogênio, além de calor (reação exotérmica). Outros metais ou compostos listados não apresentam potencial de redução adequado para essa reação em meio básico ou não reagem dessa forma. Assim, a alternativa correta é o alumínio.

Comentários por alternativa

A Al

A alternativa A está correta porque o alumínio, em presença de NaOH e água, sofre uma reação de oxirredução que libera gás hidrogênio e calor, aumentando a eficiência do desentupimento. A reação é: 2Al (s) + 2NaOH (aq) + 6H_2O (l) → 2Na[Al(OH)_4] (aq) + 3H_2 (g).
B Co

A alternativa B está errada porque o cobalto (Co) não é suficientemente reativo para deslocar o hidrogênio da água em meio básico, ou seja, seu potencial de redução não favorece a liberação de H_2 nessas condições.
C Cu(OH)2

A alternativa C está errada porque o hidróxido de cobre(II) (Cu(OH)_2) não reage com água e NaOH para liberar gás hidrogênio; além disso, o cobre é um metal pouco reativo.
D Fe(OH)2

A alternativa D está errada porque o hidróxido de ferro(II) (Fe(OH)_2) não tem potencial de redução suficientemente negativo para deslocar o hidrogênio da água em meio básico, não liberando H_2.
E Pb

A alternativa E está errada porque o chumbo (Pb) é um metal pouco reativo e não reage com água e NaOH para liberar gás hidrogênio em condições normais.

Flashcards

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1. O que é uma reação de oxirredução (redox)?: É uma reação química em que ocorre transferência de elétrons entre espécies, com uma substância sendo oxidada e outra reduzida.
2. Por que o alumínio reage com NaOH e água liberando H_2?: Porque o alumínio tem potencial de redução suficientemente negativo para reduzir a água em meio básico, formando aluminato e liberando gás hidrogênio.
3. Qual é a equação química da reação entre Al, NaOH e H_2O?: 2Al (s) + 2NaOH (aq) + 6H_2O (l) \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] (aq) + 3H_2 (g).
4. O que significa potencial padrão de redução (E^0)?: É a tendência de uma espécie química ganhar elétrons, medida em volts, em condições padrão.
5. Por que liberar calor ajuda no desentupimento?: O calor aumenta a solubilidade de gorduras e resíduos, facilitando sua dissolução e remoção da tubulação.
6. Quais metais comuns não reagem com água em meio básico para liberar H_2?: Metais como cobre (Cu), chumbo (Pb) e prata (Ag) não reagem com água em meio básico para liberar hidrogênio devido ao seu potencial de redução elevado.
7. O que é aluminato de sódio?: É o íon complexo Na[Al(OH)_4], formado na reação do alumínio com NaOH e água, altamente solúvel em meio básico.

Questão 91 — Para realizar o desentupimento de tubulações de esgotos residenciais, é utilizada uma mistura sólida comercial que contém hidróxido de sódio ($\text{…

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