— “Quando a água fica mais ‘carregada’, as ostras param de engrossar a concha”, relatou um maricultor após uma…

Questão

— “Quando a água fica mais ‘carregada’, as ostras param de engrossar a concha”, relatou um maricultor após uma sequência de noites com pouco vento em uma enseada. No monitoramento local, a pressão parcial de CO2 dissolvido na água aumentou de 420 para 900 uatm, e o pH medido ao amanhecer caiu de 8,1 para 7,7. O técnico explicou que o carbono inorgânico dissolvido se distribui principalmente pelas etapas: CO2(aq) + H2O(l) <-> H2CO3(aq) H2CO3(aq) <-> HCO3-(aq) + H+(aq) HCO3-(aq) <-> CO3^2-(aq) + H+(aq) Para a terceira etapa, vale pKa2 = 10,3 (a 25 °C). A formação de conchas depende da disponibilidade de CO3^2-(aq) para precipitar CaCO3(s). Interprete os dados de pH e pKa2 e conclua como varia a razão [CO3^2-]/[HCO3-] quando o pH passa de 8,1 para 7,7.

1. A) diminui cerca de 10 vezes.
2. B) permanece aproximadamente constante.
3. C) aumenta cerca de 2,5 vezes.
4. D) diminui cerca de 2,5 vezes.
5. E) aumenta cerca de 10 vezes.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identificar a relação de equilíbrio. Na terceira etapa, HCO3- <-> CO3^2- + H+, a constante é Ka2 = [CO3^2-][H+]/[HCO3-]. Isolando a razão, [CO3^2-]/[HCO3-] = Ka2/[H+]. Passo 2: Escrever a forma logarítmica (Henderson-Hasselbalch): pH = pKa2 + log([CO3^2-]/[HCO3-]). Assim, a razão é 10^(pH - pKa2). Passo 3: Para pH 8,1, pH - pKa2 = 8,1 - 10,3 = -2,2, logo a razão inicial é 10^(-2,2). Passo 4: Para pH 7,7, pH - pKa2 = 7,7 - 10,3 = -2,6, logo a razão final é 10^(-2,6). Passo 5: Calcular a variação: razão final / razão inicial = 10^(-2,6) / 10^(-2,2) = 10^(-0,4), que vale aproximadamente 0,40. Como 1/0,40 é aproximadamente 2,5, a razão diminui cerca de 2,5 vezes. Passo 6: Analisar as alternativas erradas. A está errada porque a queda é de cerca de 2,5 vezes, não de 10 vezes. B está errada porque o pH muda e a razão depende exponencialmente do pH. C está errada porque inverte a direção: a queda de pH reduz a razão. E está errada porque inverte tanto a direção quanto a magnitude. Passo 7: Interpretação para as conchas: a queda de pH, causada pelo aumento de CO2 dissolvido, reduz a disponibilidade relativa de CO3^2- para precipitar CaCO3, o que explica o relato do maricultor. Os valores de pCO2 (de 420 para 900 uatm) são coerentes com a queda de pH, mas não entram diretamente no cálculo da razão.

💡 Dica: Use a relação do pKa2 com o pH para calcular a razão entre as espécies.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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