Tratamento: um efluente de 20,0 L contém 0,025 mol·L^-1 de Cu2+. Ao adicionar OH- em excesso forma-se…
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
Tratamento: um efluente de 20,0 L contém 0,025 mol·L^-1 de Cu2+. Ao adicionar OH- em excesso forma-se Cu(OH)2(s) (MM = 97,56 g·mol^-1). Calcule a massa de Cu(OH)2 que precipita e explique o benefício ambiental do processo.
- A) Massa ˜ 48,78 g; precipitação reduz Cu2+ dissolvido, diminuindo toxicidade aquática.
- B) Massa ˜ 20,0 g
- C) Massa ˜ 100 g
- D) Massa ˜ 97,56 g
- E) Massa ˜ 5,00 g
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de Cu2+ no efluente. Como n = M x V, temos n = 0,025 mol/L x 20,0 L = 0,50 mol de Cu2+.
- Pela estequiometria da precipitação, Cu2+ + 2 OH- forma Cu(OH)2(s), na proporção 1:1. Logo, 0,50 mol de Cu2+ gera 0,50 mol de Cu(OH)2 precipitado, desde que o OH- esteja em excesso, como diz o enunciado.
- Calcule a massa do precipitado: m = n x MM = 0,50 mol x 97,56 g/mol = 48,78 g. Portanto a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Verificação das demais alternativas. B (20,0 g) confunde a massa com o volume em litros, o que não tem relação com a massa de precipitado. C (100 g) não corresponde a nenhum cálculo correto com os dados, pois a massa deveria ser próxima de 48,78 g. D (97,56 g) corresponde à massa de 1 mol de Cu(OH)2, mas o problema tem 0,50 mol de Cu2+. E (5,00 g) não corresponde ao número de mols obtido com os dados do enunciado.
- Benefício ambiental. Ao converter o Cu2+ dissolvido em Cu(OH)2 sólido, que é pouco solúvel, o metal é removido da fase aquosa e pode ser separado por decantação ou filtração. Como o cobre dissolvido é tóxico à vida aquática, essa remoção reduz a toxicidade do efluente antes do descarte e diminui a contaminação de rios e solos.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de Cu(OH)2 a partir da concentração e volume de Cu2+.
Alternativa por alternativa
Moles Cu2+ = 20,0·0,025 = 0,50 mol. Relação estequiométrica 1:1 produz 0,50 mol Cu(OH)2; massa = 0,50·97,56 = 48,78 g. Remoção por precipitação limita exposição e bioacumulação.
O aluno tomou o volume do efluente (20,0 L) como se fosse a massa do precipitado, sem usar a concentração nem a massa molar.
O aluno provavelmente errou o cálculo do número de mols ou arredondou a massa molar de forma exagerada, obtendo um valor muito acima do correto.
O aluno tomou a massa molar do Cu(OH)2 como resposta final, como se houvesse apenas 1 mol de precipitado, sem multiplicar pela quantidade de matéria de Cu2+ calculada.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de mols de Cu2+ com a massa de Cu(OH)2, resultando em um cálculo incorreto da massa precipitada.
O aluno provavelmente usou 2,0 L em vez de 20,0 L (erro de unidade ou de vírgula), obtendo 0,05 mol, e arredondou a massa molar para 100 g/mol, chegando a 5,00 g.
Raio-X da questão
precipitação de Cu(OH)2
avaliacao
cálculo de mols e massas · reações de precipitação
Revisar cálculos de precipitação e benefícios ambientais de processos químicos.
O aluno pode confundir a quantidade de mols de Cu2+ com a massa de Cu(OH)2, resultando em um cálculo incorreto da massa precipitada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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