Química · FGV · 2023 | Questão sqc-fg070103

QuímicaQuímica Orgânica

Código: fg070103
Banca: FGV
Órgão: SME - SP
Ano: 2023
Nível: Superior

Cargo: Professor de Ensino Fundamental II e Médio - Química

“Em sua busca pela pedra filosofal, os alquimistas do século XIV tornaram-se os primeiros a compreender a natureza dos ácidos. O único ácido conhecido pelos antigos fora o ácido acético fraco do vinagre (...) Pouco depois de 1300, o Falso Geber descobriu o vitríolo. Ali estava um líquido que parecia dissolver, corroer quase todas as coisas e reagir com elas!”“Além do ácido sulfúrico, o Falso Geber descreveu também como fazer ácido nítrico forte.”STRATHERN, Paul. O Sonho de Mendeleiev - A verdadeira história da Química. 2002. Zahar.Os métodos usados por alquimistas, ainda que rudimentares, permitiram o isolamento de ácidos acético, lático, sulfúrico e nítrico. O último, conhecido na época como água forte, se destacava pela “assombrosa capacidade de dissolver quase tudo, exceto ouro”.[Dados: Potenciais de Redução Padrão:2H+ + 2e- → H₂ E⁰ = 0,00 VNO₃- + 4H+ + 3e- → NO + 2H₂O E⁰ = 0,96 VNO₃- + 2H+ + e- → NO₂ + H₂O E⁰ = 0,80 VCu²+ + 2e → Cu E⁰ = 0,34 V]Tomando o cobre como exemplo, a capacidade do ácido nítrico dissolver esse metal deve ser, à luz do conhecimento atual, justificada pela

Aelevada força ácida, sendo o ácido nítrico capaz de gerar íons H+ em soluções aquosas.
Bpossibilidade de promover a oxidação de qualquer metal, com redução de íons hidrônio à H₂.
Cpossibilidade de promover a redução do íon nitrato em meio ácido a gases como NO ou NO₂, oxidando o cobre.
Dpossibilidade de corroer o cobre com concomitante oxidação do ácido nítrico ao ácido nitroso.
Epossibilidade de agir como redutor frente ao cobre, formando sais de cobre.

Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — possibilidade de promover a redução do íon nitrato em meio ácido a gases como NO ou NO₂, oxidando o cobre.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Capacidade oxidante do ácido nítrico sobre o cobre

Gabarito: letra C. O ácido nítrico dissolve o cobre porque o íon nitrato, em meio ácido, atua como agente oxidante mais forte que o H⁺, reduzindo-se a gases como NO ou NO₂ e oxidando o cobre a Cu²⁺. Isso é explicado pelos potenciais de redução fornecidos: o par NO₃⁻/NO (E° = 0,96 V) e NO₃⁻/NO₂ (E° = 0,80 V) apresentam valores superiores ao par Cu²⁺/Cu (0,34 V), tornando a reação espontânea.

A banca testa a compreensão de que a acidez sozinha não justifica a dissolução de metais nobres como o cobre; é necessário um oxidante mais forte. A análise dos potenciais é a chave.

Alternativa A — ❌ Incorreta

A afirmação de que a elevada força ácida (geração de H⁺) é a causa está incompleta e enganosa. O potencial de redução de H⁺ a H₂ (0,00 V) é menor que o do Cu²⁺/Cu (0,34 V), portanto H⁺ não oxida o cobre. O ácido nítrico dissolve o cobre por seu caráter oxidante, não apenas pela acidez.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A redução de H⁺ a H₂ ocorre apenas com metais cujo potencial de redução é menor que 0,00 V (como Zn, Fe). Para o cobre, cujo potencial é 0,34 V, essa reação não é espontânea. Além disso, a expressão "qualquer metal" é uma generalização falsa; metais nobres como ouro e platina não são oxidados nem mesmo pelo ácido nítrico (a menos que em mistura com HCl, como água régia).

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O íon nitrato (NO₃⁻) em meio ácido é um forte oxidante, com potenciais de redução de 0,96 V (a NO) e 0,80 V (a NO₂). Como são superiores ao potencial do Cu²⁺/Cu (0,34 V), a oxidação do cobre é termodinamicamente favorável. A reação global pode ser escrita como:

Cu + NO₃⁻ + 4H⁺ → Cu²⁺ + NO + 2H₂O

A alternativa descreve exatamente esse processo: redução do nitrato a gases (NO ou NO₂) e oxidação do cobre.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A frase "concomitante oxidação do ácido nítrico ao ácido nitroso" está equivocada. Na reação, o ácido nítrico (HNO₃) é reduzido a NO, NO₂ ou até mesmo a HNO₂ (ácido nitroso). Ocorre redução do nitrogênio (+5 para +2 ou +3), nunca oxidação. Portanto, há inversão do papel do ácido.

Alternativa E — ❌ Incorreta

O ácido nítrico atua como agente oxidante, não como redutor. Na reação com o cobre, ele aceita elétrons (reduz-se) enquanto o cobre perde elétrons (oxida-se). Afirmar que é um redutor é o oposto do que ocorre.

PEGA ESSA DICA!

Ao analisar a capacidade de um ácido dissolver um metal, desconfie de alternativas que atribuem o efeito apenas à acidez. Sempre verifique os potenciais de redução: o metal será oxidado se o potencial do oxidante for maior que o do par metal/íon metálico. Neste caso, compare NO₃⁻/NO (0,96 V) com Cu²⁺/Cu (0,34 V).

Gabarito: letra C.

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