Em uma aula prática sobre o tratamento de águas, uma turma simulou a neutralização de um efluente ácido. A 25…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma aula prática sobre o tratamento de águas, uma turma simulou a neutralização de um efluente ácido. A 25 °C, os estudantes misturaram 50,0 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) 0,100 mol/L com 50,0 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) 0,100 mol/L. Considere que HCl e NaOH são eletrólitos fortes, que a reação ocorre completamente e que não há outras substâncias dissolvidas capazes de alterar o pH. A reação pode ser representada por: HCl(aq) + NaOH(aq) ? NaCl(aq) + H2O(l). Com base nas informações do texto, qual será aproximadamente o pH da solução obtida após a mistura?
- A) Fica igual a 7.
- B) Fica aproximadamente igual a 1.
- C) Fica aproximadamente igual a 13.
- D) Fica aproximadamente igual a 3.
- E) Fica aproximadamente igual a 14.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de HCl: 0,0500 L x 0,100 mol/L = 0,00500 mol de HCl. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de NaOH: 0,0500 L x 0,100 mol/L = 0,00500 mol de NaOH. Passo 3: Pela equação HCl + NaOH -> NaCl + H2O, a proporção é 1:1, então os 0,00500 mol de H+ são totalmente neutralizados pelos 0,00500 mol de OH-, sem sobra de ácido nem de base. Passo 4: A solução final contém apenas NaCl dissolvido em água, um sal de ácido forte e base forte, que não sofre hidrólise apreciável; portanto a água permanece em equilíbrio e [H+] = 1,0 x 10^-7 mol/L a 25 °C, o que corresponde a pH = 7. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa B (pH 1) corresponderia apenas à solução inicial de HCl 0,100 mol/L, sem considerar a neutralização; a alternativa C (pH 13) seria o pH do NaOH 0,100 mol/L isolado; a alternativa D (pH 3) exigiria um excesso de ácido que não existe nesta mistura; a alternativa E (pH 14) indicaria uma solução com excesso de base forte muito concentrada, o que também não ocorre. Passo 6: O gabarito oficial A está correto.
💡 Dica: Considere o conceito de pH em reações ácidas e básicas.
Alternativa por alternativa
As quantidades de HCl e NaOH são estequiometricamente iguais: cada substância fornece 0,0050 mol. Como o ácido e a base são fortes, os íons H⁺ e OH⁻ são completamente consumidos na proporção de 1:1, formando água. Resta uma solução de NaCl, sal proveniente de ácido forte e base forte, que não sofre hidrólise significativa. A 25 °C, nessa situação ideal, o pH é aproximadamente 7.
O aluno calculou ou tomou o pH apenas do ácido clorídrico inicial (0,100 mol/L, pH 1) e ignorou que a base foi adicionada em quantidade equivalente, esquecendo a neutralização.
O aluno confundiu o pH da solução final com o pH da solução básica de NaOH 0,100 mol/L (pH 13), desconsiderando o efeito do HCl que foi misturado.
O aluno provavelmente supôs que sobra um pequeno excesso de H+ após a mistura (por exemplo, errando a diluição ou a subtração das quantidades de matéria) e chegou a [H+] = 0,001 mol/L, o que dá pH 3.
O aluno acreditou que, por o NaOH ser base forte, a solução resultante ficaria fortemente básica, usando a escala de pH até 14 sem verificar que as quantidades de matéria se anulam.
Raio-X da questão
pH em reações de neutralização
avaliacao
pH e escala de acidez · reacoes de neutralizacao
Revisar o conceito de pH e reações de neutralização.
Confundir o efeito da neutralizacao no pH, pensando que ele sempre aumenta ou diminui, sem considerar que tende a se neutralizar.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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