Uma comunidade rural pretende construir um reservatório para armazenar água de chuva. Análises indicam que…
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
Uma comunidade rural pretende construir um reservatório para armazenar água de chuva. Análises indicam que essa água apresenta pH 5,0 e concentração de íons Na+ igual a 0,01 mol/L. Foram avaliados dois materiais: polietileno, cuja estrutura pode ser representada por (–C2H4–)n, e concreto, que contém óxido de cálcio (CaO). Em contato com a água, o CaO pode reagir conforme a equação CaO + H2O ? Ca(OH)2. A dureza da água está associada principalmente à presença de íons Ca2+ e Mg2+ dissolvidos. Considerando as informações do texto e o efeito da lixiviação dos materiais sobre a composição da água, qual material apresenta menor risco de aumentar a dureza da água armazenada?
- A) O concreto, pois a reação do CaO consome a acidez e elimina os íons responsáveis pela dureza da água.
- B) Os dois materiais, pois o pH da água não interfere na lixiviação de espécies presentes no reservatório.
- C) O polietileno, pois não contém cálcio em sua composição e, portanto, apresenta menor possibilidade de fornecer íons Ca2+ à água por lixiviação.
- D) O concreto, pois o CaO reage com a água e impede a dissolução de íons Ca2+ no reservatório.
- E) O polietileno, pois sua estrutura libera Ca2+ com maior facilidade quando entra em contato com água ácida.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o que determina a dureza da água. O enunciado diz que ela está associada principalmente aos íons Ca2+ e Mg2+ dissolvidos. Portanto, o material ideal é aquele que pode liberar menos desses íons para a água armazenada.
- Analise o polietileno, (–C2H4–)n. Ele é um polímero formado só por carbono e hidrogênio, sem cálcio, magnésio ou outros cátions metálicos em sua estrutura. Assim, a lixiviação do polietileno não introduz Ca2+ na água.
- Analise o concreto. Ele contém CaO, que reage com a água formando Ca(OH)2. Esse hidróxido se dissolve e libera Ca2+ na água, por lixiviação. Como a água da chuva é ácida (pH 5,0), ela tende a dissolver ainda mais o material, aumentando a quantidade de Ca2+ dissolvido e, consequentemente, a dureza.
- Conclua. O polietileno apresenta menor risco de aumentar a dureza, pois não possui fonte de cálcio. A alternativa C é a correta, o que coincide com o gabarito oficial.
- Verifique as demais alternativas. A está errada porque a reação do CaO não elimina Ca2+, mas o libera na forma de Ca(OH)2. B está errada porque o pH influencia a lixiviação, e água ácida favorece a dissolução de espécies do material. D está errada porque a reação do CaO com a água gera Ca(OH)2 dissolvido, não impede a dissolução de Ca2+. E está errada porque o polietileno não contém Ca2+ para liberar, e sua estrutura orgânica não fornece esse íon em água ácida.
💡 Dica: Analise a composição dos materiais e suas reações com água.
Alternativa por alternativa
Acredita que, por a reação do CaO consumir acidez, o concreto retira íons da água. Não percebe que a reação gera Ca(OH)2, que libera Ca2+ na solução, e que neutralizar a acidez não remove cálcio dissolvido.
Supõe que o pH da água não altera a lixiviação dos materiais. Ignora que água ácida favorece a dissolução de componentes do concreto, como o CaO e seus produtos de reação.
Por que engana: Confundir a resistência dos materiais com a capacidade de lixiviação, escolhendo o concreto por sua neutralização sem considerar a dureza da água.
O concreto contém CaO, que reage com a água formando Ca(OH)2. Em água ácida, como a água de chuva do texto, essa espécie pode contribuir para a dissolução de compostos de cálcio e para a presença de Ca2+ na solução, aumentando a dureza. O polietileno é formado por uma cadeia de hidrocarboneto e não apresenta cálcio em sua composição; por isso, entre os dois materiais avaliados, oferece menor risco de aumentar a concentração de Ca2+ por lixiviação.
Imagina que o CaO, ao reagir com a água, forma uma barreira que impede a dissolução de Ca2+. Na verdade, a reação produz Ca(OH)2 solúvel, que aumenta a presença de Ca2+ na água.
Confunde a estrutura orgânica do polietileno com uma fonte de íons metálicos, supondo que ele libere Ca2+ em água ácida. O polímero não contém cálcio, então não há Ca2+ a ser liberado.
Raio-X da questão
lixiviação e dureza da água
avaliacao
lixiviação e dureza da água · reação ácido-base
Revisar os efeitos do pH e da composição química na dureza da água.
Confundir a resistência dos materiais com a capacidade de lixiviação, escolhendo o concreto por sua neutralização sem considerar a dureza da água.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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