ENEM - 2010 As baterias de Ni-Cd muito utilizadas no nosso cotidiano não devem ser descartadas em lixos comuns…

Questão

ENEM - 2010 As baterias de Ni-Cd muito utilizadas no nosso cotidiano não devem ser descartadas em lixos comuns uma vez que uma considerável quantidade de cádmio é volatilizada e emitida para o meio ambiente quando as baterias gastas são incineradas como componente do lixo. Com o objetivo de evitar a emissão de cádmio para a atmosfera durante a combustão é indicada que seja feita a reciclagem dos materiais dessas baterias. Uma maneira de separar o cádmio dos demais compostos presentes na bateria é realizar o processo de lixiviação ácida.Nela, tanto os metais (Cd, Ni e, eventualmente, Co) como os hidróxidos de ions metálicos Cd(OH)2(s), Ni(OH)2(s), Co(OH)2(s) presentes na bateria, reagem com uma mistura ácida e são solubilizados. Em função da baixa seletividade (todos os ions metálicos são solubilizados), após a digestão ácida, é realizada uma etapa de extração dos metais com solventes orgânicos de acordo com a reação: Onde: M2+ = Cd2+ , Ni2+ ou Co2+ HR = C16H34\-PO2H : identificado no gráfico por X HR = C12H12\-PO2H : identificado no gráfico por Y O gráfico mostra resultado de extração utilizando os solventes orgânicos X e Y em diferentes pH. A reação descrita no texto mostra o processo de extração dos metais por meio da reação com moléculas orgânicas, X e Y. Considerando-se as estruturas de X e Y e o processo de separação descrito, pode-se afirmar que A reação descrita no texto mostra o processo de extração dos metais por meio da reação com moléculas orgânicas, X e Y. Considerando-se as estruturas de X e Y e o processo de separação descrito, pode-se afirmar que

1. A) As moléculas X e Y atuam como extratores catiônicos uma vez que a parte polar da molécula troca o íon H+ pelo cátion do metal.
2. B) As moléculas X e Y atuam como extratores aniônicos uma vez que a parte polar da molécula troca o íon H+ pelo cátion do metal.
3. C) As moléculas X e Y atuam como extratores catiônicos uma vez que a parte polar da molécula troca o íon PO2-2 pelo cátion do metal.
4. D) As moléculas X e Y atuam como extratores aniônicos uma vez que a parte polar da molécula troca o íon PO2-2 pelo cátion do metal.
5. E) As moléculas X e Y fazem ligações com os ions metálicos resultando em compostos com caráter apolar o que justifica a eficácia da extração.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique a natureza de X e Y. Cada molécula tem uma parte apolar, a cadeia de carbonos (C16H34 em X e C12H12 em Y), e uma parte polar, o grupo PO2H. Esse grupo é ácido porque pode liberar o hidrogênio ionizável H+. Por isso X e Y são ácidos orgânicos. Passo 2: Analise a reação de extração. O metal M2+ está na fase aquosa ácida e o extrator HR está na fase orgânica. Na equação, o hidrogênio do grupo PO2H é trocado pelo cátion metálico, formando MR2 e liberando 2 H+. Simplificando: M2+ + 2 HR -> MR2 + 2 H+. Passo 3: Classifique o extrator. O que passa para a fase orgânica é o cátion metálico, ligado à parte polar da molécula, que perdeu o H+. Logo, o extrator atua por troca de cátions, ou seja, é um extrator catiônico. A extração também depende do pH, como mostra o gráfico. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa A está correta: a parte polar troca H+ pelo cátion do metal e o extrator é catiônico. Passo 5: Por que as outras estão erradas. B: troca H+ corretamente, mas classifica o extrator como aniônico, o que contradiz a troca de H+ por cátion. C: classifica corretamente como catiônico, mas afirma que sai o íon PO2 2-, quando na verdade sai o hidrogênio do grupo PO2H. D: erra duas vezes, ao classificar como aniônico e ao indicar a saída do íon PO2 2-. E: fala em ligações com caráter apolar e ignora a troca iônica descrita na reação; a parte apolar só ajuda a dissolver o complexo no solvente orgânico.

💡 Dica: Analise o gráfico para identificar a eficiência de extração dos metais em diferentes pH e solventes.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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