Questão 67 Unicamp 2026 - 1ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 67

Deslocamento de Equilíbrio Reações Inorgânicas Química Ambiental

Os recifes de corais são ecossistemas ricos em biodiversidade, sendo essenciais para a pesca e proteção costeira. Essas estruturas são formadas por pólipos com esqueleto externo de carbonato de cálcio e sofrem degradação nas últimas décadas devido às atividades humanas no meio ambiente. O infográfico a seguir representa o efeito da ação humana sobre um dos equilíbrios químicos da água dos oceanos pela emissão de CO₂ atmosférico (CO₂ atm).

Dados: [CO₂]atm = concentração de CO₂ atmosférico

(Adaptado de HOEGH-GULDBERG et al. Science, v. 318, p.1737-1742, 2007.)

Com base nas informações do enunciado e do infográfico apresentado, é correto afirmar que as espécies A, B e C são, respectivamente,

a)	CO₂, CO₃⁻² e CaCO₃, enquanto os eixos X e Y no infográfico representam respectivamente [CO₃⁻²] e [CO₂]atm. Globalmente, o aumento da [CO₂]atm provoca um aumento do pH dos oceanos e, consequentemente, uma maior degradação dos corais.
b)	CO₃⁻², CaCO₃ e CO₃⁻², enquanto os eixos X e Y no infográfico representam respectivamente [CO₂]atm e [CO₃⁻²]. Globalmente, o aumento da [CO₂]atm provoca uma diminuição do pH dos oceanos e, consequentemente, uma maior degradação dos corais.
c)	CO₂, CaCO₃ e CO₃⁻², enquanto os eixos X e Y no infográfico representam respectivamente [CO₃⁻²] e [CO₂]atm. Globalmente, o aumento da [CO₂]atm provoca uma diminuição do pH dos oceanos e, consequentemente, uma menor degradação dos corais.
d)	CO₃⁻², CaCO₃ e CO₃⁻² , enquanto os eixos X e Y no infográfico representam respectivamente [CO₃⁻²] e [CO₂]atm. Globalmente, o aumento da [CO₂]atm provoca um aumento do pH dos oceanos e, consequentemente, uma menor degradação dos corais.

Resolução

A resolução da questão envolve a análise dos equilíbrios químicos envolvendo o gás carbônico, o ${CO}_{2}$ dissolvido na água do mar e a sua relação com a formação dos recifes de coral:

1. Análise química das espécies de carbono no oceano e identificação das Espécies (A, B e C)

O esqueleto dos corais é formado por carbonato de cálcio ( ${CaCO}_{3}$ ). O processo de formação (calcificação) e degradação dos corais está intimamente ligado à concentração de íons carbonato ( ${CO}_{3}^{2 -}$ ) e à acidez (pH) da água, que é regulada pelo ${CO}_{2}$ atmosférico.

O ${CO}_{2}$ dissolvido reage com a água formando ácido carbônico ( $H_{2} {CO}_{3}$ ), que ioniza liberando íons hidrogênio ( $H^{+}$ ) e bicarbonato ( ${HCO}_{3}^{-}$ ), conforme o equilíbrio.

$C O_{2} + H_{2} O ⇌ H C O_{3}^{-} + H^{+}$

Analisando os equilíbrios do infográfico:

I) $H^{+} + A ⇌ H C O_{3}^{-}$

Completando a equação, a espécie A é o íon carbonato ( ${CO}_{3}^{2 -}$ ).

II) $B ⇌ C a^{2 +} + C$

Como B corresponde ao coral, B é o carbonato de cálcio ( ${CaCO}_{3}$ ). A espécie C é produzida na dissociação do ${CaCO}_{3}$ , logo C é o íon ${CO}_{3}^{2 -}$ .

Assim, completando todos os equilíbrios, temos:

$C O_{2} + H_{2} O ⇌ H C O_{3}^{-} + H^{+} H^{+} + \underset{A}{\underset{⏟}{C O_{3}^{2 -}}} ⇌ H C O_{3}^{-} \underset{B}{\underset{⏟}{C a C O_{3}}} ⇌ C a^{2 +} + \underset{C}{\underset{⏟}{C O_{3}^{2 -}}}$

As espécies A, B e C são, respectivamente: ${CO}_{3}^{2 -}$ , ${CaCO}_{3}$ e ${HCO}_{3}^{-}$ .

2. Análise dos Eixos (X e Y)

O infográfico descreve que o aumento do ${CO}_{2}$ atmosférico ( $[{CO}_{2}]_{a t m}$ ), devido à ação humana, leva à degradação dos corais.
O eixo X representa a variável que aumenta em função da ação humana e que está na origem da degradação, ou seja, a concentração de ${CO}_{2}$ atmosférico ( $[{CO}_{2}]_{a t m}$ ).
O eixo Y representa a variável que diminui com o aumento de ${CO}_{2}$ atmosférico. O aumento do $[{CO}_{2}]_{a t m}$ aumenta a quantidade de ${CO}_{2}$ dissolvido na água, o que aumenta a formação de íons $H^{+}$ , acidificando a solução. Com isso, o equilíbrio $H^{+} + C O_{3}^{2 -} ⇌ H C O_{3}^{-}$ desloca para a direita, diminuindo a concentração de ${CO}_{3}^{2 -}$ .
Ao diminuir a concentração de carbonato ( ${CO}_{3}^{2 -}$ ), o equilíbrio $C a C O_{3} ⇌ C a^{2 +} + C O_{3}^{2 -}$ é deslocado para a direita, levando a degradação dos corais.

Os eixos X e Y representam, respectivamente: $[{CO}_{2}]_{a t m}$ e $[{CO}_{3}^{2 -}]$ .

A análise das espécies, eixos e o efeito global do ${CO}_{2}$ nos leva à seguinte combinação:

Espécies A, B e C: ${CO}_{3}^{2 -}$ , ${CaCO}_{3}$ e ${HCO}_{3}^{-}$ .
Eixos X e Y: $[{CO}_{2}]_{a t m}$ e $[{CO}_{3}^{2 -}]$ .
Efeito Global: Aumento de $[{CO}_{2}]_{a t m}$ provoca diminuição do pH e maior degradação.

A) Incorreta. As espécies A, B e C e o efeito no pH ("aumento do pH") estão incorretos.

B) Correta. As espécies A, B e C estão corretas ( ${CO}_{3}^{2 -}$ , ${CaCO}_{3}$ e ${HCO}_{3}^{-}$ ). Os eixos X e Y representam, respectivamente, $[{CO}_{2}]_{a t m}$ e $[{CO}_{3}^{2 -}]$ . O efeito global está correto: diminuição do pH leva a maior degradação dos corais.

C) Incorreta. A espécie A e a conclusão sobre a degradação ("menor degradação") estão incorretas.

D) Incorreta. A representação dos eixos está invertida em relação à análise do gráfico, e o efeito no pH ("aumento do pH") está incorreto.