ENEM 2015 · Ciências da Natureza · Química · eletroquímica
Questão 81 do ENEM 2015
Resposta: letra E. A calda bordalesa ainda ácida deixa uma mancha avermelhada na faca de ferro; pede-se a equação da reação que forma a mancha, usando a tabela de potenciais de redução.
A calda bordalesa é uma alternativa empregada no combate a doenças que afetam folhas de plantas.
Sua produção consiste na mistura de uma solução aquosa de sulfato de cobre(II), CuSO4, com óxido de cálcio, CaO, e sua aplicação só deve ser realizada se estiver levemente básica. A avaliação rudimentar da basicidade dessa solução é realizada pela adição de três gotas sobre uma faca de ferro limpa. Após três minutos, caso surja uma mancha avermelhada no local da aplicação, afirma-se que a calda bordalesa ainda não está com a basicidade necessária. O quadro apresenta os valores de potenciais padrão de redução (E°) para algumas semirreações de redução.
MOTTA, I. S. Calda bordalesa: utilidades e preparo. Dourados: Embrapa, 2008 (adaptado).
A equação química que representa a reação de formação da mancha avermelhada é:
- ACa²⁺ (aq) + 2 Cu⁺ (aq) → Ca (s) + 2 Cu²⁺ (aq).
- BCa²⁺ (aq) + 2 Fe²⁺ (aq) → Ca (s) + 2 Fe³⁺ (aq).
- CCu²⁺ (aq) + 2 Fe²⁺ (aq) → Cu (s) + 2 Fe³⁺ (aq).
- D3 Ca²⁺ (aq) + 2 Fe (s) → 3 Ca (s) + 2 Fe³⁺ (aq).
- E3 Cu²⁺ (aq) + 2 Fe (s) → 3 Cu (s) + 2 Fe³⁺ (aq).Resposta correta
Como resolver a questão 81 passo a passo?
O conceito que resolve
Uma reação redox é espontânea quando a espécie com maior potencial de redução se reduz e a de menor potencial se oxida, e o saldo (E°maior − E°menor) é positivo.
Como chegar na resposta
- A mancha avermelhada é cobre metálico, formado pela redução de Cu²⁺ (E° = +0,34 V).
- A faca é de ferro, que se oxida a Fe³⁺ (a semirreação Fe³⁺ + 3e⁻ → Fe tem E° = −0,04 V).
- ΔE° = +0,34 − (−0,04) = +0,38 V > 0: a reação é espontânea.
- Ajustando elétrons (6 e⁻): 3 Cu²⁺ + 2 Fe → 3 Cu + 2 Fe³⁺.
Por que cada alternativa
- AO cálcio não se forma: o Ca²⁺ tem E° = −2,87 V, muito baixo para ser reduzido pelo cobre.
- BA equação reduz Ca²⁺ com Fe²⁺, que tem E° maior; a reação não é espontânea.
- CCom Fe²⁺ como reagente, o saldo de potencial fica negativo, e não há Fe²⁺ na faca limpa.
- DA reação reduz Ca²⁺ com Fe, o que é impossível porque o ferro é menos redutor que o cálcio.
- ECorreta: 3 Cu²⁺ + 2 Fe → 3 Cu + 2 Fe³⁺, com ΔE° = +0,38 V.
Onde essa questão derruba a maioria
A reação C parece natural por ter Cu²⁺ como reagente, mas parte de Fe²⁺, que não existe na faca limpa e não reduz o Cu²⁺ espontaneamente.
O que estudar se você errou
Revise potencial de redução, espontaneidade de reações redox e balanceamento de elétrons.
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