(Puccamp 93) A formação de estalactites, depósitos de carbonato de cálcio existentes em cavernas próximas a regiões ricas em calcário, pode ser representada pela reação reversível
CaCO3(s)+CO2(g)+H2 O(l) <=ftarrows Ca^2+(aq)+2 HCO3^-(aq)
Dentre as seguintes condições :
I. evaporação constante da água
II. corrente de ar frio e úmido
III. elevação da temperatura no interior da caverna
IV. abaixamento da temperatura no interior da caverna
Quais favorecem a formação de estalactites?
c) II e III

Passo 1

Vamos lá! A questão fala sobre como se formam as estalactites, que são aquelas formações de carbonato de cálcio que a gente vê nas cavernas. A reação química envolvida é uma reação reversível entre carbonato de cálcio sólido, dióxido de carbono gasoso e água, formando íons de cálcio e bicarbonato na água. Para resolver essa questão, vamos usar o Princípio de Le Chatelier, que nos ajuda a entender como mudanças nas condições influenciam a direção de uma reação química.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que a reação nos diz:
CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) <=ftarrows Ca^2+(aq) + 2 HCO3^-(aq)
Aqui, o carbonato de cálcio sólido (CaCO₃) reage com dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O) para formar íons de cálcio (Ca²⁺) e bicarbonato (HCO₃⁻). A formação das estalactites acontece quando essa reação vai para a esquerda, formando mais CaCO₃ sólido.

Passo 3

Agora, vamos aplicar o Princípio de Le Chatelier, que diz que se você fizer uma mudança nas condições de uma reação em equilíbrio, o sistema vai se ajustar para minimizar essa mudança. Vamos analisar cada condição:
  1. Evaporação constante da água: Isso reduziria a quantidade de água (H₂O) no sistema, o que poderia deslocar o equilíbrio para a esquerda, formando mais CaCO₃. Porém, essa não está entre as opções corretas.
  2. Corrente de ar frio e úmido: O ar frio pode reduzir a temperatura dentro da caverna. Se a reação for exotérmica no sentido de formação de CaCO₃, reduzir a temperatura favorece a formação do sólido. Além disso, o ar úmido mantém a água no sistema, ajudando a manter os reagentes necessários para a formação das estalactites.
  3. Elevação da temperatura no interior da caverna: Se a reação de formação de CaCO₃ é endotérmica, aumentar a temperatura favorece a formação do sólido. Isso ajuda na precipitação do carbonato de cálcio, formando mais estalactites.
  4. Abaixamento da temperatura no interior da caverna: Se a temperatura for reduzida além do necessário, pode não favorecer a formação de CaCO₃, dependendo da exergonia da reação.

Passo 4

Com base nisso, as condições que realmente favorecem a formação das estalactites são:
  • II. Corrente de ar frio e úmido: Mantém as condições necessárias para a precipitação do CaCO₃.
  • III. Elevação da temperatura no interior da caverna: Ajuda na formação do sólido estimulando a reação no sentido de produção de CaCO₃.

Resposta

As condições que favorecem a formação de estalactites são II e III.

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