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Um bafômetro simples consiste em um tubo contendo uma mistura sólida…

Gabarito: B

O funcionamento de um bafômetro químico baseia-se na reação de oxirredução entre o etanol exalado no hálito e uma solução ácida de dicromato de potássio. De acordo com o enunciado, as transformações químicas ocorridas são as seguintes:

Enunciado

Um bafômetro simples consiste em um tubo contendo uma mistura sólida de dicromato de potássio em sílica umedecida com ácido sulfúrico. Nesse teste, a detecção da embriaguez por consumo de álcool se dá visualmente, pois a reação que ocorre é a oxidação do álcool a aldeído e a redução do dicromato (alaranjado) a cromo(lll) (verde) ou cromo(ll) (azul). A equação balanceada da reação química que representa esse teste é:

Imagem 1 do enunciado — Química ENEM 2016

Alternativas

  • A)

    Cr2O72(aq)+2H+(aq)+3CH3-CH2-OH(g)2Cr2+(aq)+4H2O(l)+3CH3-COOH(g)\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)} + 2 \text{H}^+\text{(aq)} + 3 \text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-OH(g)} \to 2 \text{Cr}^{2+}\text{(aq)} + 4 \text{H}_2\text{O(l)} + 3 \text{CH}_3\text{-COOH(g)}

  • B)

    Cr2O72(aq)+8H+(aq)+3CH3-CH2-OH(g)2Cr3+(aq)+7H2O(l)+3CH3-CHO(g)\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)} + 8\text{H}^+\text{(aq)} + 3 \text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-OH(g)} \to 2 \text{Cr}^{3+}\text{(aq)} + 7 \text{H}_2\text{O(l)} + 3 \text{CH}_3\text{-CHO(g)}

    Resposta correta
  • C)

    CrO42(aq)+2H+(aq)+3CH3-CH2-OH(g)Cr3+(aq)+4H2O(l)+3CH3-CHO(g)\text{CrO}_4^{2-}\text{(aq)} + 2 \text{H}^+\text{(aq)} + 3 \text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-OH(g)} \to \text{Cr}^{3+}\text{(aq)} + 4 \text{H}_2\text{O(l)} + 3 \text{CH}_3\text{-CHO(g)}

  • D)

    Cr2O72(aq)+8H+(aq)+3CH3-CHO(g)2Cr3+(aq)+4H2O(l)+3CH3-COOH(g)\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}\text{(aq)} + 8\text{H}^+\text{(aq)} + 3 \text{CH}_3\text{-CHO(g)} \to 2 \text{Cr}^{3+}\text{(aq)} + 4 \text{H}_2\text{O(l)} + 3 \text{CH}_3\text{-COOH(g)}

  • E)

    CrO42(aq)+2H+(aq)+3CH3-CHO(g)Cr2+(aq)+H2O(l)+3CH3-COOH(g)\text{CrO}_4^{2-}\text{(aq)} + 2 \text{H}^+\text{(aq)} + 3 \text{CH}_3\text{-CHO(g)} \to \text{Cr}^{2+}\text{(aq)} + \text{H}_2\text{O(l)} + 3 \text{CH}_3\text{-COOH(g)}

Resolução comentada

GABARITO: B

O funcionamento de um bafômetro químico baseia-se na reação de oxirredução entre o etanol exalado no hálito e uma solução ácida de dicromato de potássio. De acordo com o enunciado, as transformações químicas ocorridas são as seguintes:

  • Oxidação: o etanol (CH3CH2OHCH_3CH_2OH) é convertido em aldeído acético (CH3CHOCH_3CHO).
  • Redução: o íon dicromato (Cr2O72Cr_2O_7^{2-}), de coloração alaranjada, é reduzido a íons cromo(III) (Cr3+Cr^{3+}), que conferem a cor verde característica ao teste positivo.

O balanceamento da equação global por meio do método das semirreações é realizado conforme as etapas abaixo:

  1. Semirreação de oxidação (álcool para aldeído): CH3CH2OHCH3CHO+2H++2eCH_3CH_2OH \to CH_3CHO + 2H^+ + 2e^-
  2. Semirreação de redução (dicromato para cromo III): Cr2O72+14H++6e2Cr3++7H2OCr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \to 2Cr^{3+} + 7H_2O
  3. Multiplicamos a oxidação por 3 para igualar a transferência de 6 elétrons e somamos as equações: 3CH3CH2OH+Cr2O72+14H+3CH3CHO+6H++2Cr3++7H2O3CH_3CH_2OH + Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ \to 3CH_3CHO + 6H^+ + 2Cr^{3+} + 7H_2O
  4. Simplificando os íons hidrogênio presentes em ambos os lados, obtemos a equação final: Cr2O72+8H++3CH3CH2OH2Cr3++7H2O+3CH3CHOCr_2O_7^{2-} + 8H^+ + 3CH_3CH_2OH \to 2Cr^{3+} + 7H_2O + 3CH_3CHO

Análise das alternativas:

  • Incorreta. O aluno propõe a oxidação completa para ácido carboxílico e falha no balanço de cargas, obtendo 1(2)+2(+1)=01 \cdot (-2) + 2 \cdot (+1) = 0 nos reagentes, o que não iguala os 2(+2)=+42 \cdot (+2) = +4 dos produtos.
  • Correta. A equação representa fielmente a estequiometria de massas e cargas para a oxidação parcial do álcool e redução do dicromato.
  • Incorreta. O aluno confunde a fórmula do dicromato com a do cromato (CrO42CrO_4^{2-}), resultando em desequilíbrio de carga onde 2+2=0-2 + 2 = 0 nos reagentes não compensa o valor de +3+3 do produto.
  • Incorreta. O aluno inverte o papel do reagente orgânico, tratando o aldeído como reagente. Isso resultaria em uma contagem de 34=123 \cdot 4 = 12 hidrogênios orgânicos em vez dos 36=183 \cdot 6 = 18 contidos no álcool do hálito.
  • Incorreta. O aluno utiliza tanto o íon inorgânico quanto o reagente orgânico incorretos, gerando uma carga total de 2+2=0-2 + 2 = 0 à esquerda e +2+2 à direita.

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