Questão 105 — ENEM 2021 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Eletroquímica (eletrólise), Química Inorgânica (funções base e sal) e Aplicações Industriais
• ⚡ Nível: Médio — exige conectar um processo industrial (cloro-soda) a propriedades químicas e a uma reação secundária com CO₂, mas não envolve cálculo
• 🎯 Tema/Habilidade: Identificar um composto inorgânico a partir do processo de obtenção e das propriedades químicas descritas (relação entre produção industrial e cotidiano)
• 🏆 Gabarito: D — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Qual substância é obtida da eletrólise de salmoura, tem uso industrial (papel, tecido, sabão), desentope encanamentos por reagir com gordura, é corrosiva e vira sal ao absorver CO₂?"
• Palavras-chave decisivas: eletrólise de solução aquosa de cloreto de sódio, reage com gorduras, absorve CO₂, convertendo-se em um sal
• Armadilha típica: marcar cloro molecular (Cl₂) só por também sair dessa eletrólise, ignorando que o Cl₂ não reage com gordura nem vira sal ao absorver CO₂
• O que a resposta precisa demonstrar: que a origem eletrolítica, a reação com gordura, a corrosividade e a conversão em carbonato apontam para o MESMO composto

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Processo cloro-soda: eletrólise de NaCl(aq) concentrado produz Cl₂ (ânodo), H₂ (cátodo) e NaOH dissolvido na solução: 2 NaCl + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂ + Cl₂. É a principal via industrial de obtenção de soda cáustica.
• NaOH e saponificação: bases fortes hidrolisam ésteres de ácidos graxos (gorduras), quebrando-os em glicerol e sabão. É esse mecanismo que faz o NaOH dissolver gordura acumulada em encanamentos.
• Corrosividade: o NaOH é uma base forte (alta concentração de OH⁻); em contato com a pele hidrolisa proteínas e lipídios do tecido, causando queimaduras químicas — daí o nome popular "soda cáustica".
• Absorção de CO₂: hidróxidos fortes reagem com o CO₂ atmosférico (óxido ácido) formando carbonato: 2 NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O. Por isso um frasco de NaOH aberto absorve CO₂ e vira Na₂CO₃, um sal.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "obtido industrialmente da eletrólise de solução aquosa de cloreto de sódio" → restringe a resposta aos produtos do processo cloro-soda (Cl₂, H₂ ou NaOH); como H₂ não aparece nas alternativas, a disputa fica entre Cl₂ e NaOH.
• Evidência 2: "fabricação de papéis, tecidos e sabões" e "reagir com gorduras" → são aplicações clássicas do NaOH (mercerização de fibras, celulose, saponificação industrial); o Cl₂ é oxidante/branqueador, não reage com gordura.
• Evidência 3: "abandonado aberto... pode absorver CO₂, convertendo-se em um sal" → decisiva: só uma base forte reage com CO₂ formando sal (Na₂CO₃). Um gás como Cl₂ não faz isso, o que elimina a alternativa A.
• Síntese: as três evidências, em conjunto, descrevem um único composto possível: o hidróxido de sódio (NaOH), a soda cáustica.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar o processo de origem

"Eletrólise de solução aquosa de cloreto de sódio" é, por definição, o processo cloro-soda:

2 NaCl(aq) + 2 H₂O(l) --eletrólise--> 2 NaOH(aq) + H₂(g) + Cl₂(g)

Os candidatos possíveis são Cl₂, H₂ e NaOH. Como nenhuma alternativa cita H₂, e HCl, H₂SO₄ e Na₂CO₃ não são produtos diretos dessa eletrólise, restam Cl₂ (A) e NaOH (D) em disputa.

Subpasso 4.2 — Testar as propriedades descritas

O texto diz que o produto "reage com gorduras" para desobstruir encanamentos — reação de saponificação, típica de bases fortes: gordura + NaOH → glicerol + sabão. O Cl₂ não realiza essa reação, pois é um agente oxidante, não uma base. Esse critério já favorece fortemente o NaOH. A corrosividade cutânea descrita, isoladamente, é compatível com ambos, então não decide sozinha a questão.

Subpasso 4.3 — Verificação com a pista final (CO₂ → sal)

A pista decisiva: "abandonado aberto... pode absorver CO₂, convertendo-se em um sal". Só uma base reage com o óxido ácido CO₂ formando um carbonato:

2 NaOH(aq) + CO₂(g) → Na₂CO₃(aq) + H₂O(l)

O Cl₂ não absorve CO₂ nem forma sal por esse mecanismo. Logo, a única substância compatível com TODAS as pistas — origem eletrolítica, reação com gordura, corrosividade e conversão em sal via CO₂ — é o hidróxido de sódio, NaOH, confirmando a alternativa D.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) cloro molecular, Cl₂.

❌ Incorreta: é coproduto da eletrólise de NaCl(aq), mas é um gás oxidante usado em branqueamento/desinfecção — não reage com gorduras e não "absorve CO₂ e vira sal", pois não é uma base. A pista da carbonatação elimina essa opção de forma definitiva.

B) ácido clorídrico, HCl.

❌ Incorreta: não é produto direto da eletrólise da salmoura (é obtido, por exemplo, pela síntese de Cl₂ com H₂ seguida de dissolução em água). Sendo ácido, também não reage com CO₂ formando sal — ácidos reagem com bases/carbonatos, não com óxidos ácidos.

C) ácido sulfúrico, H₂SO₄.

❌ Incorreta: é fabricado pelo processo de contato, a partir de enxofre/pirita (SO₂ → SO₃ → H₂SO₄), sem relação com a eletrólise de cloreto de sódio, e não reage com CO₂.

D) hidróxido de sódio, NaOH.

✅ Correta: produto aquoso da eletrólise da salmoura (processo cloro-soda), base forte usada na saponificação de gorduras (papel, tecidos, sabões, desentupidores), corrosiva à pele, e que reage com o CO₂ atmosférico formando Na₂CO₃ — exatamente o "sal" do enunciado. Todas as pistas convergem só para essa substância.

E) carbonato de sódio, Na₂CO₃.

❌ Incorreta: não é o produto obtido diretamente da eletrólise — é justamente o SAL formado quando o NaOH reage com o CO₂, ou seja, é o produto final da transformação descrita, não a substância original manipulada na indústria.

🏆 Gabarito: D — o hidróxido de sódio (NaOH) é o único composto compatível simultaneamente com a origem eletrolítica, a reatividade com gorduras, a corrosividade cutânea e a conversão em sal (Na₂CO₃) ao absorver CO₂.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: só o NaOH reúne as quatro características citadas — eletrólise de salmoura, reação com gordura, corrosividade e conversão em carbonato pelo CO₂ — por isso nenhuma outra alternativa é possível.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma descrever um composto por propriedades e aplicações do cotidiano/indústria sem citar o nome, exigindo "decodificar" pistas químicas — comum em eletroquímica, funções inorgânicas e química ambiental.
• Generalização: sempre que o enunciado combinar "eletrólise de NaCl(aq)" com "reage com CO₂ formando sal" ou "usado em saponificação/desentupidor", a resposta quase certamente é NaOH — assinatura característica desse composto no ENEM.
• Dica de eliminação rápida: elimine primeiro compostos que não vêm da eletrólise de NaCl (HCl e H₂SO₄ saem de cara); depois teste a reação com CO₂ — só uma base forte forma sal com CO₂, o que descarta o Cl₂ e aponta para o NaOH.
• Conexões: processo cloro-soda e aplicações industriais; neutralização entre óxidos ácidos (CO₂, SO₂) e bases fortes; saponificação e produção industrial de sabões.