Questão 43 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Outros
Minerais contendo cálcio são a principal fonte deste íon em sistemas de água doce. A dureza temporária da água está relacionada com a presença do íon Ca2+ e do íon bicarbonato dissolvidos que podem participar do equilíbrio:
Ca2 + (aq) + 2HCO3 (aq) CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2 O (•)
Considerando a formação do carbonato de cálcio neste equilíbrio endotérmica e o Princípio de Le Chatelier, o procedimento utilizado para diminuir a dureza temporária da água é o de
- A) aumentar a pressão.
- B) adicionar um catalisador.
- C) aumentar a temperatura.
- D) retirar carbonato de cálcio.
- E) adicionar dióxido de carbono.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: C
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (INEA 2013).
Comentário
Gabarito: C.
A dureza temporária da água é causada pela dissolução de íons cálcio ($Ca^{2+}$) associados ao ânion bicarbonato ($HCO_3^-$), representados pelo equilíbrio: $$Ca^{2+}{(aq)} + 2HCO^-{3(aq)} \rightleftharpoons CaCO_{3(s)} + CO_{2(g)} + H_2O_{(l)}$$
Como o enunciado informa que a reação de formação do carbonato de cálcio (sentido direto) é endotérmica (absorve calor, $\Delta H > 0$):
- C correta: Pelo Princípio de Le Chatelier, o aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido endotérmico (para a direita). Isso consome os íons $Ca^{2+}$ dissolvidos e promove a precipitação de $CaCO_3(s)$, reduzindo efetivamente a dureza temporária da água (fenômeno observado ao ferver a água).
- A incorreta: Aumentar a pressão favorece o lado com menor volume de gás (desloca para a esquerda, consumindo $CO_2$ gasoso e gerando mais $Ca^{2+}$).
- B incorreta: Catalisadores aumentam a velocidade das reações direta e inversa, sem alterar a posição do equilíbrio químico.
- D incorreta: Por ser sólido puro, a remoção de $CaCO_3$ não desloca o equilíbrio em solução aquosa.
- E incorreta: A adição de $CO_2$ desloca o sistema para a esquerda, solubilizando carbonato e aumentando o teor de $Ca^{2+}$.
Dica: Dureza temporária é removida pela fervura: aquecer favorece a formação endotérmica de precipitado de calcário ($CaCO_3$), limpando os íons cálcio da água.
Fundamentos: Princípio de Le Chatelier · Equilíbrio Químico e Dureza da Água
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV INEA 2013 (Químico), questão 43, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.