Em uma estação de tratamento de efluentes, uma amostra ácida contém 1,0 mol de ácido sulfúrico (H2SO4). Para…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma estação de tratamento de efluentes, uma amostra ácida contém 1,0 mol de ácido sulfúrico (H2SO4). Para neutralizá-la completamente, são adicionados exatamente 2,0 mol de hidróxido de sódio (NaOH), até que o pH da mistura se torne aproximadamente 7. Nessa reação, formam-se sulfato de sódio (Na2SO4) e água (H2O). Com base nas informações do texto, qual equação representa corretamente, de forma balanceada, a neutralização completa do ácido sulfúrico pelo hidróxido de sódio?
- A) H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O
- B) H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
- C) H₂SO₄ + 2NaOH → NaSO₄ + 2H₂O
- D) H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O
- E) H₂SO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os reagentes e produtos. O enunciado informa que o acido sulfurico (H2SO4) reage com hidroxido de sodio (NaOH) e forma sulfato de sodio (Na2SO4) e agua (H2O).
- Verifique a quantidade de cada elemento. Antes do balanceamento, o H2SO4 tem 2 H, 1 S e 4 O. O NaOH tem 1 Na, 1 O e 1 H. Para neutralizar completamente o acido, que possui dois hidrogenios ionizaveis, sao necessarias 2 unidades de NaOH.
- Balanceie a equacao. Com 2 NaOH no reagente, temos 2 Na, 2 H e 2 O extras, totalizando 4 H, 6 O, 2 Na e 1 S nos reagentes. Nos produtos, Na2SO4 fornece 2 Na, 1 S e 4 O. Para igualar, a agua deve aparecer 2 vezes (2 H2O), fornecendo 4 H e 2 O. Assim, os produtos ficam com 4 H, 6 O, 2 Na e 1 S, igualando os reagentes.
- Conclua. A equacao H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O esta balanceada e representa a neutralizacao completa, coincidindo com o gabarito oficial B.
- Analise as demais alternativas. A esta errada porque a agua aparece com coeficiente 1, deixando H e O desbalanceados. C esta errada porque a formula do sulfato de sodio e Na2SO4, e nao NaSO4. D esta errada porque NaHSO4 e o produto de neutralizacao parcial e o coeficiente do NaOH esta incorreto para neutralizacao completa. E esta errada porque ha apenas 1 NaOH, o que nao fornece o sodio necessario para formar Na2SO4 e deixa a equacao desbalanceada.
💡 Dica: Balanceie a equação da reação entre ácido e base.
Alternativa por alternativa
O aluno acertou os reagentes e o sulfato de sodio, mas nao balanceou a agua, deixando apenas 1 H2O. Ele pode ter considerado que o balanceamento ja estava completo apos igualar o sodio.
A neutralização completa do H₂SO₄, que possui dois hidrogênios ionizáveis, exige dois mols de NaOH para cada mol de ácido. Assim, formam-se um mol de Na₂SO₄ e dois mols de H₂O. A equação fica balanceada com 2 átomos de sódio, 2 de enxofre, 4 de hidrogênio e 6 de oxigênio em cada lado.
O aluno escreveu o sulfato de sodio como NaSO4, o que mostra confusao sobre a formula do anion sulfato (SO4 2-) e a necessidade de dois sodios para equilibrar a carga.
Por que engana: Confundir a quantidade de hidróxidos necessários para neutralizar o ácido, resultando em uma equação desbalanceada.
O aluno tratou a reacao como neutralizacao parcial, formando hidrogenossulfato de sodio (NaHSO4), e usou 1 NaOH. Ele nao percebeu que a neutralizacao completa exige 2 NaOH e formacao de Na2SO4.
O aluno produziu Na2SO4 no produto, mas manteve apenas 1 NaOH no reagente, o que deixa o sodio desbalanceado. Ele pode ter esquecido que o produto contem dois atomos de sodio.
Raio-X da questão
reações ácido-base
avaliacao
reações ácido-base · balanceamento de equações
Revisar o balanceamento de reações químicas.
Confundir a quantidade de hidróxidos necessários para neutralizar o ácido, resultando em uma equação desbalanceada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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