Questão 91 do ENEM 2022

Como resolver a questão 91 passo a passo?

O conceito que resolve

O processo descrito envolve a conversão do íon persulfato (S₂O₈²⁻) em radicais sulfato (•SO₄⁻) por meio de minerais contendo Fe(III). Esses radicais são espécies altamente reativas, capazes de degradar o TCE. A formação de radicais livres e a transferência de elétrons entre espécies químicas são características típicas de reações de oxirredução (oxidação-redução). Nessas reações, há perda e ganho de elétrons, alterando os estados de oxidação dos elementos envolvidos. O texto menciona explicitamente a presença de Fe(III) e a formação de radicais (•SO₄⁻), o que reforça a ideia de transferência de elétrons. Além disso, o TCE é degradado, o que sugere uma oxidação (perda de elétrons ou aumento no estado de oxidação do carbono no TCE).

Como chegar na resposta

1. Identificar os participantes da reação: O texto menciona o íon persulfato (S₂O₈²⁻), o Fe(III) e o TCE. A figura (que não vemos) deve mostrar a formação de radicais (•SO₄⁻) a partir do persulfato, provavelmente por ação redutora do Fe(III).
2. Analisar os estados de oxidação e espécies reativas: Os radicais (•SO₄⁻) são espécies oxidantes fortes, capazes de arrancar elétrons de outras moléculas, como o TCE. Isso é típico de reações de oxirredução, onde há transferência de elétrons.
3. Relacionar a degradação do TCE à oxidação: O TCE é um composto orgânico clorado. Sua degradação por radicais sugere que ele está sendo oxidado (perdendo elétrons ou tendo seu carbono submetido a um aumento no estado de oxidação).
4. Eliminar outras possibilidades: Substituição, precipitação, desidratação e neutralização não envolvem transferência de elétrons ou formação de radicais, e não explicam a degradação do TCE descrita no texto.
5. Confirmar com o texto: A menção ao Fe(III) e à formação de radicais (•SO₄⁻) é uma pista forte para oxirredução, pois o Fe(III) pode ser reduzido a Fe(II), enquanto o persulfato é reduzido a radicais (que, por sua vez, oxidam o TCE).

Por que cada alternativa

• AOxirredução: Correta. O processo envolve a formação de radicais (•SO₄⁻) a partir do persulfato, com participação do Fe(III), que atua como agente redutor. Os radicais oxidam o TCE, havendo transferência de elétrons. O texto e a figura (se mostrasse estados de oxidação ou radicais) confirmariam isso.
• BSubstituição: Erro de confundir reação de substituição (como em orgânica, onde um átomo substitui outro em uma molécula) com o mecanismo descrito. Aqui, não há substituição de átomos no TCE, mas sim sua degradação por oxidação via radicais. Além disso, substituição não envolve transferência de elétrons ou formação de espécies reativas como radicais.
• CPrecipitação: Erro de interpretar o processo como formação de sólidos insolúveis. O texto fala em degradação do TCE em produtos de menor toxicidade, não em formação de precipitados. Precipitação envolve saída de íons da solução como sólido, o que não é mencionado.
• DDesidratação: Erro de associar a degradação à perda de água. Desidratação é a remoção de moléculas de água, geralmente em reações de síntese ou decomposição térmica. O processo aqui é químico, envolvendo radicais e transferência de elétrons, não perda de água.
• ENeutralização: Erro de confundir reação ácido-base com oxirredução. Neutralização envolve a reação entre ácidos e bases, formando água e sal. O texto não menciona pH, nem há indício de reação ácido-base, mas sim de degradação oxidativa do TCE por radicais.

Onde essa questão derruba a maioria

A questão pode confundir porque o texto menciona Fe(III) e persulfato, que são comuns em reações de oxirredução, mas também são usados em outros contextos (como coagulação em tratamento de água). Além disso, a figura (não visualizada) poderia sugerir um mecanismo complexo, levando a estudantes a pensarem em outros tipos de reações, como substituição ou precipitação, se não atentarem para os radicais e a transferência de elétrons.

O que estudar se você errou

Para evitar erros, revise se o processo envolve transferência de elétrons ou formação de espécies reativas (radicais). Se o texto mencionar estados de oxidação, agentes oxidantes ou redutores, ou espécies como •SO₄⁻, a resposta é oxirredução. Outras alternativas (substituição, precipitação etc.) não explicam a degradação do TCE descrita. Sempre que houver menção a radicais ou mudanças em estados de oxidação, pense em oxirredução.