Em uma estação de tratamento de efluentes, uma amostra aquosa de amônia é analisada antes da definição do…
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
Em uma estação de tratamento de efluentes, uma amostra aquosa de amônia é analisada antes da definição do procedimento de neutralização. A 25 °C, a amostra apresenta concentração inicial de NH3 igual a 0,020 mol/L. Nesse meio, ocorre o equilíbrio NH3(aq) + H2O(l) ? NH4+(aq) + OH-(aq), cuja constante de basicidade é Kb = 1,8 × 10-5. Considere pH + pOH = 14,0 e, para essa estimativa, despreze a variação da concentração inicial de NH3. Com base nos dados da amostra, qual é o valor aproximado do pH que deve ser considerado na avaliação do procedimento de neutralização?
- A) O pH da amostra é aproximadamente 13,40.
- B) O pH da amostra é aproximadamente 7,00.
- C) O pH da amostra é aproximadamente 3,22.
- D) O pH da amostra é aproximadamente 1,60.
- E) O pH da amostra é aproximadamente 10,78.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de equilíbrio. A NH3 é uma base fraca. Como a concentração inicial é 0,020 mol/L e a constante Kb = 1,8 × 10^-5, usamos a expressão Kb = [NH4+][OH-]/[NH3]. Passo 2: Como o enunciado manda desprezar a variação da concentração inicial de NH3, temos [NH4+] = [OH-] = x e [NH3] = 0,020. Logo, x^2 = Kb × 0,020 = 1,8 × 10^-5 × 0,020 = 3,6 × 10^-7. Passo 3: Calcule x = raiz de 3,6 × 10^-7 = 6,0 × 10^-4 mol/L, que é a concentração de OH-. Passo 4: Calcule o pOH = -log(6,0 × 10^-4) = 4 - log 6 = 4 - 0,78 = 3,22. Passo 5: Como pH + pOH = 14,0, temos pH = 14,0 - 3,22 = 10,78. Passo 6: Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (13,40) corresponderia a uma concentração de OH- muito maior que a calculada; B (7,00) é o pH de uma solução neutra, o que não se aplica a uma base fraca em água; C (3,22) é o pOH, e não o pH, pois esqueceu-se de subtrair de 14; D (1,60) indicaria um meio ácido, o que contraria o caráter básico da amônia.
💡 Dica: Calcule a concentração de OH- e use para encontrar o pH.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou no cálculo do pOH ou na relação entre pOH e pH, obtendo um valor de OH- muito maior que o correto e chegando a um pH excessivamente alto.
Por que engana: Confundir a relação entre pH e pOH, resultando em um valor incorreto para o pH.
O aluno associa neutralização a pH 7 e assume que a amostra fica neutra, sem considerar que a amônia é uma base fraca que gera OH- no equilíbrio.
O aluno calculou corretamente o pOH (3,22), mas esqueceu a etapa final de usar pH + pOH = 14,0 e apresentou o pOH como se fosse o pH.
O aluno tratou a NH3 como se fosse um ácido, usando pH = -log da concentração inicial, e ignorou o caráter básico da amônia e o equilíbrio com Kb.
Se x for a concentração de OH− formada, então Kb ≈ x²/0,020. Assim, x ≈ √(1,8 × 10−5 × 0,020) ≈ 6,0 × 10−4 mol/L. Logo, pOH ≈ 3,22 e, a 25 °C, pH ≈ 14,0 − 3,22 = 10,78. A solução é básica porque a amônia reage parcialmente com a água, formando OH−.
Raio-X da questão
equilíbrio químico
avaliacao
cálculo de pH e pOH · equilíbrio químico
Revisar o cálculo de pH em soluções básicas.
Confundir a relação entre pH e pOH, resultando em um valor incorreto para o pH.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Em uma atividade de Química, uma turma analisou uma solução aquosa de amônia (NH3) utilizada em produtos de limpeza. A…
- Em uma aula prática sobre o controle da acidez de efluentes, uma equipe analisou a mistura de uma solução de ácido…
- Em uma aula prática sobre o tratamento de águas, uma turma simulou a neutralização de um efluente ácido. A 25 °C, os…
- Em um laboratório, uma amostra de ácido clorídrico (HCl) de concentração 0,010 mol/L tem volume de 100 mL. Essa amostra…
- Em uma aula sobre o controle da acidez de águas residuárias, uma estudante simulou, em laboratório, a mistura de volumes…
- Em uma estação de tratamento de efluentes de uma indústria, uma amostra contém ácido clorídrico (HCl) na concentração de…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog