[UEL 2019] A crescente contaminação ambiental ...

48 UEL 2019 - Química

A crescente contaminação ambiental pelas indústrias tem sido combatida com o desenvolvimento de novas técnicas de tratamento de efluentes tóxicos. O processo Fenton, conforme reação $1$ a seguir, é um dos procedimentos utilizados no tratamento de efluentes orgânicos.

Reação $1$ : $F e_{(a q)}^{2 +} + H_{2} O_{2 (a q)} \to F e_{(a q)}^{3 +} + O H_{(a q)}^{-} + O H ∙_{(a q)} k = 76 (m o l . L^{- 1})^{- 1} s^{- 1}$

Na reação $1$ , há a formação de $O H ∙$ (radical hidroxila) com potencial oxidante superior ao $H_{2} O_{2}$ . Assim, a eficiência deste processo se dá pela produção de $O H ∙$ , capaz de oxidar uma ampla variedade de compostos orgânicos gerando $C O_{2}$ , $H_{2} O$ e íons inorgânicos provenientes de heteroátomos. Além da reação 1, é possível ocorrer a reação $2$ , em que há a formação de $H O_{2} ∙$ , que, por sua vez, é um oxidante menos reativo que o $O H •$ , diminuindo assim a eficiência do processo Fenton.

Reação $2$ : $H_{2} O_{2 (a q)} + O H ∙ (a q) \to H O_{2} ∙ (a q) + H_{2} O (ℓ) k = 2, 7 \times 1 0^{7} (m o l L^{- 1})^{- 1} s^{- 1}$

Considerando as reações químicas envolvidas e os fatores que podem influenciar na eficiência do processo e com base nos conhecimentos sobre equilíbrio químico cinética química e eletroquímica, assinale a alternativa correta.

Na Reação 1,

F e^{2 +}

é o agente oxidante e

H_{2} O_{2}

é o agente redutor.

A eficiência do processo Fenton é maior em meio básico (alcalino).

O excesso de

H_{2} O_{2}

em relação a

F e^{2 +}

diminui a eficiência do processo Fenton.

Sendo a Reação 1 de segunda ordem, e a concentração de

F e^{2 +}

e de

H_{2} O_{2}

iguais a 2,0 mol

L^{- 1}

, a velocidade será de 504 mol

L^{- 1}

s^{- 1}

A molecularidade de cada uma das equações químicas, reações 1 e 2, é 4.