Questão 94 — ENEM 2022Caderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Reações Químicas / Segurança química; propriedades de ácidos e compostos orgânicos.
• ⚡ Nível: Médio — exige conectar nomes de substâncias com o produto esperado ao misturá-las, usando a tabela de incompatibilidades fornecida.
• 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Aplicação de conceitos químicos em contextos de segurança laboratorial e ambiental.
• 🏆 Gabarito: revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Ao misturar HCl concentrado com cianeto de potássio (1) e HNO₃ concentrado com sacarose (2), quais são os perigos, respectivamente?"
• Palavras-chave decisivas: ácido clorídrico concentrado, cianeto de potássio, ácido nítrico concentrado, sacarose, respectivamente.
• Armadilha típica: inverter a ordem (descrever o conjunto 2 antes do 1) ou misturar "sal tóxico" com "gás tóxico" sem atentar ao que realmente se forma. HCl + KCN libera HCN gasoso, MUITO tóxico; HNO₃ + sacarose é oxidação violenta, com calor e espuma escura.
• O que a resposta precisa demonstrar: reconhecer HCN como produto gasoso letal do primeiro conjunto e o caráter fortemente oxidante do ácido nítrico sobre um carboidrato no segundo.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Ácidos fortes deslocando ácidos fracos: o HCl (ácido forte) reage com sais de ácidos fracos formando o ácido fraco livre. KCN é o sal do ácido cianídrico (HCN), um ácido fraquíssimo. A reação é: HCl + KCN → KCl + HCN (g). O HCN é gás incolor, cheiro de amêndoas amargas, extremamente tóxico por inibir a cadeia respiratória (citocromo c oxidase).
• Incompatibilidade de ácidos com cianetos (linha 1 da tabela): "reação enérgica, explosão, produção de oxidante forte e produto tóxico" — aqui a substância incompatível são "bases fortes, cianetos e hipoclorito de sódio". O produto tóxico citado para cianetos é justamente HCN.
• Ácido nítrico concentrado com matéria orgânica: o HNO₃ concentrado é forte oxidante. Em contato com açúcares, amido, papel, algodão e derivados, provoca oxidação violenta, geralmente exotérmica e com formação de NOx (gases pardos) e resíduos carbonizados. A linha 2 da tabela fala em "reação enérgica, explosão e produto tóxico" quando o nítrico encontra matéria orgânica.
• Sacarose é matéria orgânica: C₁₂H₂₂O₁₁ é um dissacarídeo. Ao ser tratada com HNO₃ concentrado, sofre oxidação enérgica, produz CO₂, NO₂, H₂O e subprodutos carbonáceos, calor intenso e risco de explosão. Esse é um caso clássico de reação oxidativa forte, muitas vezes usado como demonstração (açúcar queimado por nítrico).

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1 (imagem): o quadro mostra duas linhas. Linha 1: "Ácidos minerais fortes concentrados" incompatíveis com "Bases fortes, Cianetos, Hipoclorito de sódio", com riscos de "Reação enérgica, explosão, produção de oxidante forte e produto tóxico". Linha 2: "Ácido nítrico concentrado" incompatível com "Matéria orgânica", com riscos de "Reação enérgica, explosão e produto tóxico". Esses são os ganchos explícitos para resolver a questão.
• Evidência 2: "(1) ácido clorídrico concentrado com cianeto de potássio" → o HCl é o ácido mineral forte, e o cianeto de potássio é um cianeto. A linha 1 da tabela cobre esse caso. O produto tóxico gerado é o HCN gasoso.
• Evidência 3: "(2) ácido nítrico concentrado com sacarose" → sacarose é matéria orgânica; a linha 2 da tabela cobre exatamente este caso. O HNO₃ provoca oxidação enérgica com liberação de gases e calor.
• Síntese: o conjunto (1) libera gás tóxico (HCN); o conjunto (2) é uma reação oxidativa forte (nítrico + matéria orgânica).

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Analisar o conjunto (1)

HCl(aq) + KCN(s) → KCl(aq) + HCN(g). O HCN é um gás extremamente tóxico (inibidor do citocromo oxidase mitocondrial), formando-se rapidamente no ambiente. Do ponto de vista do descarte, o perigo imediato é a liberação de gás tóxico, o que corresponde à expressão "liberação de gás tóxico" presente nas alternativas.

Subpasso 4.2 — Analisar o conjunto (2)

HNO₃ concentrado + sacarose: o ácido nítrico age como oxidante forte, atacando hidroxilas e ligações C–H do açúcar, degradando a molécula com desprendimento de NOx e calor. Não há formação de um "sal" definido (nem "sais tóxicos"), nem o nítrico está apenas liberando um gás pré-existente; o que acontece é uma reação oxidativa forte. Esse é o descritor correto.

Subpasso 4.3 — Montar a ordem "respectivamente"

O enunciado pede (1), depois (2): "liberação de gás tóxico" + "reação oxidativa forte". Essa ordem corresponde à alternativa A.

Subpasso 4.4 — Verificação

Trocar a ordem (B) coloca a reação oxidativa forte antes, invertendo o que o enunciado pediu. Incluir "formação de sais tóxicos" (C, E) não descreve bem o ataque do nítrico ao açúcar, que é oxidação, não mera salificação. "Liberação de gás oxidante" (D, E) poderia referir-se ao NOx, mas ignora que o evento central do conjunto 1 é o HCN, e o descritor mais fiel do conjunto 2 é "reação oxidativa forte". Assim, apenas A descreve os dois fenômenos na ordem pedida.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) liberação de gás tóxico e reação oxidativa forte.

✅ Correta: (1) HCl + KCN gera HCN gasoso, gás altamente tóxico — "liberação de gás tóxico" é o descritor preciso. (2) HNO₃ concentrado + sacarose é uma oxidação enérgica do açúcar, "reação oxidativa forte", consistente com o risco "reação enérgica, explosão e produto tóxico" da tabela.

B) reação oxidativa forte e liberação de gás tóxico.

❌ Incorreta: a ordem está trocada. Quem tem reação oxidativa forte é o conjunto (2), não o (1). O HCl não age como oxidante sobre o KCN — ele apenas desloca o ácido fraco HCN.

C) formação de sais tóxicos e reação oxidativa forte.

❌ Incorreta: no conjunto (1) forma-se KCl (sal comum de mesa, não tóxico!) e HCN (gás, não sal). Descrever isso como "formação de sais tóxicos" é equivocado, porque o risco real é o gás cianídrico, não um sal.

D) liberação de gás tóxico e liberação de gás oxidante.

❌ Incorreta: embora o ataque do HNO₃ à sacarose libere NOx (que é oxidante e tóxico), o descritor global mais preciso para o evento é "reação oxidativa forte", pois o processo central é a oxidação do açúcar, não apenas a evolução passiva de um gás. A alternativa A captura melhor a essência química do conjunto (2).

E) formação de sais tóxicos e liberação de gás oxidante.

❌ Incorreta: erra duas vezes. O conjunto (1) não forma "sal tóxico" (e sim gás HCN), e o conjunto (2) não é só "liberação de gás oxidante" — é uma oxidação violenta do carboidrato.

🏆 Gabarito: A — o par HCl/KCN libera HCN gasoso (gás tóxico) e o par HNO₃/sacarose é uma reação oxidativa forte (ácido nítrico oxidando açúcar).

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: a combinação HCl + cianeto é o caso-escola de liberação de HCN gasoso; a combinação HNO₃ + matéria orgânica é o caso-escola de oxidação violenta. Apenas a alternativa A respeita a ordem pedida.
• Padrão de cobrança: o ENEM frequentemente testa segurança química, reações de ácidos fortes com sais de ácidos fracos, e o caráter oxidante do HNO₃.
• Generalização: ácido forte + sal de ácido fraco → libera o ácido fraco (gasoso, se for o caso, como HCN, H₂S, CO₂). HNO₃ + composto orgânico → oxidação enérgica.
• Dica de eliminação rápida: na primeira metade da resposta, cortar logo "sais tóxicos" (pois KCl não é tóxico). Na segunda, cortar "gás oxidante" como descritor principal, porque é o nome do subproduto, não do evento.
• Conexões com outros temas: toxicologia do cianeto (metabolismo celular), potencial de redução do ácido nítrico, química analítica (HCl deslocando HCN em volumetria), segurança laboratorial (FISPQ/MSDS).