Em uma análise de ar, foi encontrado que a concentração de O2 é de 20,9%. Calcule o pH de uma solução aquosa…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma análise de ar, foi encontrado que a concentração de O2 é de 20,9%. Calcule o pH de uma solução aquosa de O2 a 25 °C, sabendo que a solubilidade do O2 em água é 0,003 g/L. Use a massa molar do O2 como 32 g/mol.
- A) 5,0
- B) 7,0
- C) 10,0
- D) 4,0
- E) 8,0
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem usar o gabarito. O O2 é um gás apolar que se dissolve em água sem reagir quimicamente com ela e sem sofrer ionização. Por isso não libera íons H+ nem OH- na solução, e a água permanece neutra.
- Os dados numéricos do enunciado (20,9% de O2 no ar, solubilidade de 0,003 g/L e massa molar de 32 g/mol) são distratores. Se quisermos, a concentração do O2 dissolvido é 0,003/32 = 9,4 x 10^-5 mol/L, mas esse valor não altera o pH porque o O2 não produz H+ nem OH-.
- Em 25 °C, uma solução neutra tem [H+] = 1,0 x 10^-7 mol/L, logo pH = 7. Portanto a alternativa correta é a B (7,0), que coincide com o gabarito oficial.
- A alternativa A (5,0) está errada porque indicaria solução ácida, o que só ocorreria se o gás formasse um ácido, como o CO2 forma o ácido carbônico. O O2 não faz isso.
- A alternativa C (10,0) está errada porque pH 10 indicaria solução básica, o que exigiria excesso de OH-; o O2 não gera hidróxidos.
- A alternativa D (4,0) está errada porque pH 4 indicaria solução ácida forte e não há origem para tantos H+ na água saturada com O2.
- A alternativa E (8,0) está errada porque, embora fique levemente alcalina, a água pura saturada com O2 não atinge esse valor; o pH neutro de 7 é o esperado.
💡 Dica: Calcule a concentração molar do O2 e, em seguida, determine o pH.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que todo gás dissolvido em água acidifica a solução, por analogia com o CO2, e atribui pH ácido ao O2 sem verificar se há formação de ácido.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a solubilidade do O2 e o cálculo do pH, aplicando a fórmula incorretamente.
O2 não altera o pH da água.
O aluno calcula o pOH a partir da concentração (cerca de 4) e, em vez de interpretar a relação com o pH, conclui que a solução é básica com pH 10, tratando o O2 como se gerasse OH-.
O aluno calcula o valor de -log da concentração de O2 (cerca de 4) e lê esse número diretamente como pH, sem perceber que a concentração de O2 não corresponde a [H+].
O aluno acredita que a água saturada com oxigênio fica levemente alcalina, confundindo o pH da água natural com o pH de uma solução neutra de gás dissolvido.
Raio-X da questão
solubilidade do O2
avaliacao
cálculo de pH · solubilidade de gases
Revisar a relação entre solubilidade e pH em soluções aquosas.
O aluno pode confundir a relação entre a solubilidade do O2 e o cálculo do pH, aplicando a fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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