Uma comunidade litorânea quer instalar um reservatório doméstico de 200,0 L para coletar água de chuva (pH…
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
Uma comunidade litorânea quer instalar um reservatório doméstico de 200,0 L para coletar água de chuva (pH médio 5,50; [CO2(aq)] ˜ 1,0×10?5 M). Compare dois materiais: tanque de concreto (CaO/Ca(OH)2) e tanque de polietileno (HDPE). Analise reações químicas relevantes (carbonatação, lixiviação), calcule a massa de Ca(OH)2 necessária para elevar o pH de 5,50 para 7,00 em 200,0 L e indique, com justificativa química, a opção mais segura e sustentável para uso doméstico.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Reações relevantes: CO2 + H2O ? H2CO3 ? H+ + HCO3-; Ca(OH)2 ? Ca2+ + 2OH-; Ca(OH)2 + CO2 ? CaCO3 + H2O. Cálculo: [H+]i=10^-5,50=3,1623×10^-6 M; [H+]f=10^-7 M; ?[H+]=3,0623×10^-6 M. Moles H+ a neutralizar = ?[H+]·V = 3,0623×10^-6·200,0 = 6,1246×10^-4 mol. Como 1 mol Ca(OH)2 fornece 2 mol OH-, mol Ca(OH)2 = 6,1246×10^-4/2 = 3,0623×10^-4 mol. Massa = 3,0623×10^-4·74,09 g·mol^-1 = 0,0227 g Ca(OH)2. Interpretação: quantitativo é desprezível — concreto inicialmente neutraliza ácidos (libera Ca2+, eleva alcalinidade) por Ca(OH)2 e forma CaCO3 por carbonatação, mas pode causar lixiviação de Ca2+, alterar sabor/dureza e, a longo prazo, fissuras/contaminação por sais marinhos. HDPE (polietileno de alta densidade) food-grade evita alcalinização e lixiviação iônica; atenção a estabilizantes e degradação UV — use HDPE com aditivo UV e tampa; é leve, selável e reciclável. Recomendação: tanque de HDPE alimentício com tampa e monitoramento periódico de pH e condutividade; se usar concreto, aplicar revestimento inerte (porcelanato/epóxi alimentício) para evitar contato direto e lixiviação.
Explicação
A análise das reações químicas mostra que o tanque de concreto pode liberar íons que aumentam a alcalinidade, mas também pode causar lixiviação e contaminação ao longo do tempo. O polietileno de alta densidade (HDPE) é mais seguro, pois minimiza a interação com a água e evita a liberação de íons indesejados, além de ser reciclável. A escolha do HDPE, especialmente se for alimentício e protegido contra UV, garante a qualidade da água coletada e a segurança do consumo.
Raio-X da questão
pH e reações químicas
avaliacao
cálculo de pH · reações ácido-base
Revisar conceitos de pH e reações de neutralização.
O aluno pode confundir a relação entre a concentração de íons hidrogênio e o pH, resultando em um cálculo incorreto da massa de Ca(OH)2 necessária.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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