QuímicaUERJBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

Para o tratamento de um resíduo industrial, que corresponde a uma solução aquosa com alta acidez, é utilizado…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Para o tratamento de um resíduo industrial, que corresponde a uma solução aquosa com alta acidez, é utilizado hidróxido de sódio sólido para a elevação do pH. Considere o volume de 10 m³ desse resíduo com concentração de íons H+ de 0,1 mol/L. Desprezando-se a variação de volume, para que essa solução residual alcance pH = 2,0, a massa de hidróxido de sódio, em quilogramas, a ser adicionada é igual a: (UERJ 2022)

A) 28
B) 32
C) 36
D) 40

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Converter o volume. 10 m³ equivalem a 10.000 L (1 m³ = 1.000 L). Passo 2: Calcular a quantidade inicial de íons H+. Como [H+] = 0,1 mol/L, temos 0,1 x 10.000 = 1.000 mol de H+ no resíduo. Passo 3: Determinar a concentração final desejada. pH = 2,0 significa [H+] = 10^-2 = 0,01 mol/L, logo a quantidade final de H+ é 0,01 x 10.000 = 100 mol. Passo 4: Calcular quantos mols de H+ devem ser neutralizados. 1.000 - 100 = 900 mol de H+ devem reagir com OH- do NaOH. Passo 5: Relacionar com o NaOH. A reação é H+ + OH- -> H2O, na proporção 1:1, então são necessários 900 mol de NaOH. Passo 6: Converter para massa. A massa molar do NaOH é 23 + 16 + 1 = 40 g/mol, logo 900 x 40 = 36.000 g = 36 kg. Passo 7: Conclusão. A alternativa correta é C (36 kg), que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (28 kg) corresponderia a neutralizar apenas 700 mol de H+, o que não leva o pH a 2,0; B (32 kg) corresponderia a 800 mol neutralizados, deixando 200 mol de H+ e um pH diferente de 2,0; D (40 kg) neutralizaria todo o H+, levando a solução a pH 7 e não a 2,0.

💡 Dica: Calcule a concentração de OH- necessária para ajustar o pH e converta para massa de NaOH.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente subtraiu de forma errada a quantidade final de H+, como se restassem 300 mol em vez de 100 mol, e assim calculou 700 mol de NaOH.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno provavelmente interpretou pH = 2 como [H+] = 2 x 10^-2 mol/L (tratando o número 2 como coeficiente), deixando 200 mol de H+ e neutralizando 800 mol de NaOH.

Por que engana: Confundir a relação entre pH e concentração de íons H+ ou esquecer de converter volume para litros.

C Correta

CORRETA. Considerando o volume de 10.000 L, a concentração inicial de H+ (0,1 mol/L) e a final (pH = 2,0, ou 0,01 mol/L), calcula-se a quantidade de H+ a ser neutralizada (0,09 mol/L × 10.000 L = 900 mol). Como a reação é 1:1, são necessários 900 mol de NaOH, cuja massa é 900 × 40 g = 36.000 g = 36 kg.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente pensou que a neutralização deveria eliminar todos os íons H+ (levando ao pH 7), esquecendo que a solução deve permanecer ácida com pH 2,0.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

pH, concentração, neutralização

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

pH e concentração molar · reação ácido-base

📚 Reveja

Estude cálculo de pH e neutralização ácido-base.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre pH e concentração de íons H+ ou esquecer de converter volume para litros.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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