Em uma aula experimental, uma estudante mistura 50,0 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) a…
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 aula experimental, uma estudante mistura 50,0 mL de uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) a 0,100 mol·L?¹ com 50,0 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) a 0,100 mol·L?¹. Considere que os dois eletrólitos são fortes, que reagem completamente e que a temperatura do sistema é 25 °C. Nessas condições, as quantidades de H? e OH? inicialmente presentes são iguais. Com base no texto, a equação química balanceada e o pH da solução resultante são, respectivamente:
- A) Equação: 2HCl + NaOH → 2NaCl + H₂O; pH = 1,0.
- B) Equação: HCl + NaOH → NaCl + H₂O; pH = 7,0.
- C) Equação: HCl + NaOH → NaCl + H₂; pH = 7,0.
- D) Equação: HCl + NaOH → H₂ + Cl₂; pH = 13,0.
- E) Equação: HCl + NaOH → NaCl + H₂O₂; pH = 14,0.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de cada reagente. Para o HCl: 0,100 mol/L x 0,0500 L = 0,00500 mol de HCl. Para o NaOH: 0,100 mol/L x 0,0500 L = 0,00500 mol de NaOH. As quantidades são iguais, como o enunciado afirma. Passo 2: Escreva a equação balanceada. O HCl fornece H+ e o NaOH fornece OH-, que formam água, e o cátion Na+ com o ânion Cl- forma o sal NaCl. Logo, HCl + NaOH → NaCl + H2O, com coeficientes 1:1:1:1. Passo 3: Como a quantidade de H+ é igual à de OH-, a neutralização é completa e o meio fica neutro. O sal NaCl vem de ácido forte e base forte, então não sofre hidrólise apreciável. Assim, a solução resultante tem pH = 7,0 a 25 °C. Passo 4: Por isso a alternativa B está correta e coincide com o gabarito. Alternativa A: a equação está errada porque o balanceamento exige coeficiente 1 para o HCl, já que há 1 H+ por HCl e 1 OH- por NaOH; além disso, o pH 1,0 indicaria excesso de ácido. Alternativa C: H2 não é produto, pois o H do ácido se combina com o OH da base para formar água. Alternativa D: H2 e Cl2 não são produtos desta reação de dupla troca, e pH 13,0 indicaria excesso de base. Alternativa E: H2O2 não se forma nesta reação, e pH 14,0 seria típico de base forte em excesso, o que não ocorre com quantidades iguais.
💡 Dica: Balanceie a equação e calcule o pH da solução resultante.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o HCl deve ter coeficiente 2 e, ao ver o balanceamento errado, conclui que sobra ácido, por isso marca pH 1,0.
As quantidades iniciais são n(HCl) = 0,100 mol·L⁻¹ × 0,0500 L = 0,00500 mol e n(NaOH) = 0,100 mol·L⁻¹ × 0,0500 L = 0,00500 mol. A reação ocorre na proporção 1:1: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. Como os reagentes estão em quantidades estequiométricas, não sobra H⁺ nem OH⁻. A solução resultante é neutra e, a 25 °C, apresenta pH 7,0.
O aluno supõe que o hidrogênio do ácido se libera como gás H2 na reação, esquecendo que ele se combina com OH- para formar água.
O aluno confunde a reação de neutralização com uma eletrólise ou decomposição, produzindo H2 e Cl2, e acha que a base está em excesso.
O aluno considera que a água oxigenada seria o produto da mistura e associa a base forte em excesso a pH 14,0, sem verificar as quantidades iguais.
Por que engana: Confundir os produtos da reação, escolhendo uma equação que não representa a neutralização correta entre ácido e base.
Raio-X da questão
reações ácido-base
avaliacao
reações ácido-base · equações químicas balanceadas
Revisar reações ácido-base e cálculo de pH.
Confundir os produtos da reação, escolhendo uma equação que não representa a neutralização correta entre ácido e base.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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