Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 54 do Enem 2013 PPL: as etapas da reciclagem hidrometalúrgica do chumbo

Enem 2013 PPL · 1º dia · caderno branco · Química · Química geral

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A a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb²⁺ em Pb⁰.

Após o desmonte da bateria automotiva, é obtida uma pasta residual de 6 kg, em que 19%, em massa, é dióxido de chumbo(IV), 60%, sulfato de chumbo(II) e 21%, chumbo metálico. O processo pirometalúrgico é o mais comum na obtenção do chumbo metálico, porém, devido à alta concentração de sulfato de chumbo(II), ocorre grande produção de dióxido de enxofre (SO₂), causador de problemas ambientais. Para eliminar a produção de dióxido de enxofre, utiliza-se o processo hidrometalúrgico, constituído de três etapas, no qual o sulfato de chumbo(II) reage com carbonato de sódio a 1,0 mol/L a 45 °C, obtendo-se um sal insolúvel (etapa 1), que, tratado com ácido nítrico, produz um sal de chumbo solúvel (etapa 2) e, por eletrólise, obtém-se o chumbo metálico com alto grau de pureza (etapa 3).

ARAÚJO, R. V. V. et al. Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso. Disponível em: www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).

Considerando a obtenção de chumbo metálico a partir de sulfato de chumbo(II) na pasta residual, pelo processo hidrometalúrgico, as etapas 1, 2 e 3 objetivam, respectivamente,

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O objetivo de cada etapa do processo.

Etapa 1: carbonato de sódio

O carbonato é básico. Ele troca o sulfato pelo carbonato e forma PbCO₃ insolúvel, tirando o enxofre do processo: lixiviação básica e dessulfuração.

Etapa 2: ácido nítrico

O ácido dissolve o carbonato de chumbo e forma Pb(NO₃)₂ solúvel: lixiviação ácida e solubilização.

Etapa 3: eletrólise

O chumbo está como Pb²⁺ e recebe dois elétrons:

Pb2++2 e−→Pb0\text{Pb}^{2+} + 2\,e^- \rightarrow \text{Pb}^0

Alternativa A.

A Gabarito: alternativa A

Por que as outras alternativas estão erradas

  • B

    A etapa 1 usa carbonato (básico), e o chumbo do sulfato é Pb²⁺, não Pb⁴⁺.

  • C

    Pb⁰ → Pb²⁺ seria oxidação, não redução.

  • D

    Inverte as etapas: a primeira é básica e a segunda, ácida.

  • E

    O chumbo vem do sulfato de chumbo(II): é Pb²⁺, não Pb⁴⁺.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 616 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 24ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
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