Questão 97 — ENEM 2023 PPL

Ficha da Questão

• Matérias necessárias: Química → Química ambiental (poluentes atmosféricos, óxidos ácidos) + Ciclo biogeoquímico do enxofre + Reações ácido-base.
• Nível: Médio — exige associar SO₂/SO₃ a chuva ácida e distinguir esse impacto dos outros fenômenos atmosféricos (efeito estufa, ozônio, smog, ilha de calor).
• Tema/Habilidade BNCC: relações entre ciclos biogeoquímicos e impactos ambientais globais.
• Gabarito: C.

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "As emissões de compostos de enxofre (SO₂, SO₃, SO₄²⁻) no ciclo biogeoquímico representado geram qual impacto ambiental específico?"
• Palavras-chave decisivas: ciclo biogeoquímico do enxofre, SO₂/SO₃, emissões naturais, biogênicas e antropogênicas.
• Armadilha típica: confundir com efeito estufa (é CO₂/CH₄, não SOₓ) ou com camada de ozônio (é CFC, não SOₓ).
• Critério de acerto: lembrar que SOₓ + H₂O + O₂ na atmosfera produz H₂SO₃/H₂SO₄ (ácidos fortes) → chuva ácida.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Ciclo do enxofre: envolve vulcões, oceanos, biota, queima de combustíveis fósseis. Principais formas gasosas: SO₂, SO₃ (antropogênicas, vulcânicas) e H₂S, DMS (biogênicas).
• Reações atmosféricas do enxofre:

- SO₂ + ½ O₂ → SO₃ (oxidação, catalisada por NO₂ e partículas).

- SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (ácido sulfuroso).

- SO₃ + H₂O → H₂SO₄ (ácido sulfúrico).

• Chuva ácida: precipitação com pH < 5,6 (valor normal devido ao CO₂ atmosférico). Atacada por SOₓ e NOₓ dissolvidos como ácidos.
• Distinções cruciais:

- Efeito estufa → CO₂, CH₄, N₂O, vapor de água, CFC.

- Ozônio (camada) → destruída por CFC, halons.

- Smog fotoquímico → NOₓ + hidrocarbonetos + luz UV → O₃ troposférico.

- Ilhas de calor → uso do solo urbano + falta de vegetação (fenômeno físico, não químico).

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: o ciclo mostra explicitamente SO₂, SO₃, SO₄²⁻ circulando entre solo, atmosfera, oceanos e rochas.
• Evidência 2: emissões antropogênicas (combustíveis fósseis, queima de carvão e óleo) → SO₂ em altas concentrações.
• Evidência 3: no diagrama, as setas de "emissão" + "chuva e outras deposições" sugerem deposição ácida (chuva ácida, deposição seca).
• Síntese: SOₓ + umidade atmosférica = ácidos diluídos → chuva ácida.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Escrever as reações-chave

• SO₂(g) + H₂O(l) ⇌ H₂SO₃(aq)
• 2 SO₂(g) + O₂(g) → 2 SO₃(g)
• SO₃(g) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)

Subpasso 4.2 — Mapear os impactos típicos de cada poluente

| Poluente | Impacto ambiental principal |

|---|---|

| CO₂, CH₄, N₂O | Efeito estufa / aquecimento global |

| CFC, halons | Destruição da camada de ozônio |

| NOₓ + HC + UV | Smog fotoquímico (O₃ troposférico) |

| SO₂, SO₃ | Chuva ácida |

| Pavimento + falta de vegetação (urbano) | Ilha de calor |

Subpasso 4.3 — Consequências da chuva ácida

• Acidificação de rios e lagos (morte de peixes).
• Degradação de florestas (coníferas, principalmente).
• Corrosão de monumentos de mármore/calcário (CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂).
• Lixiviação de alumínio em solos, prejudicando raízes.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Aumento do efeito estufa.

❌ Incorreta. Efeito estufa é causado por gases que absorvem infravermelho (CO₂, CH₄, H₂O, N₂O, CFC). SOₓ tem efeito oposto de curto prazo: forma aerossóis de sulfato que resfriam a atmosfera (efeito albedo).

B) Surgimento de ilhas de calor.

❌ Incorreta. Ilhas de calor são fenômenos urbanos físicos (asfalto + concreto + falta de vegetação) — não têm relação com SOₓ.

C) Aparecimento de chuva ácida. ✅ Correta.

SO₂ e SO₃ reagem com água atmosférica formando H₂SO₃ e H₂SO₄, que precipitam como chuva ácida.

D) Formação do smog fotoquímico.

❌ Incorreta. Smog fotoquímico é causado por NOₓ + hidrocarbonetos + luz UV, não por SOₓ. O smog de SO₂ é o "smog industrial" (Londres, 1952), categoria diferente.

E) Degradação da camada de ozônio.

❌ Incorreta. A camada de ozônio é destruída por CFC, HCFC, halons (liberam Cl e Br radicais). SOₓ não reage com O₃ estratosférico.

🏆 Gabarito: C — chuva ácida.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação: a ligação SOₓ → chuva ácida é direta e mecanística: óxido ácido + água = ácido.
• Padrão de cobrança ENEM: questões de química ambiental costumam testar a correspondência poluente-impacto. Memorizar a tabela curta (CO₂→estufa, CFC→ozônio, SOₓ/NOₓ→chuva ácida, NOₓ+HC→smog).
• Generalização: Regra dos óxidos ácidos — todo óxido de não metal com H₂O forma ácido correspondente. SO₂ → H₂SO₃; SO₃ → H₂SO₄; NO₂ → HNO₃; CO₂ → H₂CO₃.
• Dica de eliminação: se o enunciado cita SOₓ, a resposta é chuva ácida. Se cita NOₓ + HC + luz, é smog. Se cita CFC, é ozônio. Se cita CO₂/CH₄, é estufa.
• Conexões: Revolução Industrial em Londres (smog de 1952), termelétricas a carvão, dessulfurização de combustíveis, escrubbers, Protocolo de Helsinque.