Um efluente contém 0,0500 M de ácido cianídrico (HCN) com Ka = 4,9×10?¹°. Estime o pH da solução e avalie…
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
Um efluente contém 0,0500 M de ácido cianídrico (HCN) com Ka = 4,9×10?¹°. Estime o pH da solução e avalie qualitativamente o risco de exposição por inalação.
- A) pH ˜ 3,00; risco médio de inalação.
- B) pH ˜ 4,00; risco baixo de inalação.
- C) pH ˜ 5,31; risco alto por volatilidade do HCN.
- D) pH ˜ 7,00; risco baixo de inalação.
- E) pH ˜ 10,00; risco muito baixo de inalação.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de ácido. O HCN é um ácido fraco (Ka = 4,9 x 10^-10), por isso não se dissocia totalmente e não dá para usar pH = -log(0,0500) diretamente.
- Use a aproximação para ácido fraco: [H+] = raiz de (Ka x C), com C = 0,0500 M.
- Calcule o produto: Ka x C = 4,9 x 10^-10 x 0,0500 = 2,45 x 10^-11.
- Calcule a raiz: [H+] = raiz de 2,45 x 10^-11 = aproximadamente 4,95 x 10^-6 M.
- Calcule o pH: pH = -log(4,95 x 10^-6) = aproximadamente 5,31.
- Avalie o risco. Em pH ácido, a maior parte do cianeto está na forma molecular HCN, que é volátil. Por isso há risco relevante de exposição por inalação, e a alternativa C é a única coerente com o cálculo e com a avaliação qualitativa.
- Por que as outras estão erradas. A (pH 3,00) superestima a acidez de um ácido fraco. B (pH 4,00) também indica acidez alta demais para um ácido com Ka tão pequeno. D (pH 7,00) supõe solução neutra, o que não ocorre com HCN. E (pH 10,00) seria típico de solução básica, incompatível com um ácido fraco dissolvido.
- Conclusão: o gabarito oficial C está correto. Os valores calculados batem com ele e a análise de risco também.
💡 Dica: Calcule o pH usando a constante de ionização e analise os riscos.
Alternativa por alternativa
Supõe que o HCN se comporta como um ácido forte ou superestima sua dissociação, e erra a ordem de grandeza da concentração de H+ ao extrair a raiz.
Por que engana: O aluno pode confundir a concentração de íons hidrogênio com a concentração do ácido, resultando em um pH incorreto.
Calcula [H+] com erro de expoente ou de raiz quadrada, obtendo uma concentração de H+ alta demais para um ácido com Ka da ordem de 10^-10.
Para ácido fraco: [H+]˜v(Ka·C)=v(4,9×10?¹°·0,05)=4,95×10?6 ? pH = -log(4,95×10?6) ˜5,31. HCN é volátil e tóxico; forma molecular favorece inalação.
Assume que a solução é neutra, como a água pura, esquecendo que o HCN é um ácido, ainda que fraco, e que ele libera H+ na solução.
Confunde o cianeto com uma base forte e ignora que o HCN é o ácido de partida, o que leva a um pH básico incompatível com a dissolução de um ácido.
Raio-X da questão
pH de soluções ácidas
avaliacao
cálculo de pH · propriedades de ácidos
Revisar cálculo de pH e propriedades de ácidos fracos.
O aluno pode confundir a concentração de íons hidrogênio com a concentração do ácido, resultando em um pH incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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