A qualidade da água depende integralmente de suas características físicas, químicas e biológicas, que vão…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
A qualidade da água depende integralmente de suas características físicas, químicas e biológicas, que vão influenciar no grau de tratamento a ser dado à água natural. Diariamente, a Companhia de Saneamento Básico de São Paulo realiza o tratamento da água que recebemos em nossa casa. Esse tratamento é composto de diversas fases, sendo que, inicialmente, ocorre uma coagulação, que é quando a água recebe o sulfato de alumínio. Em seguida, vem a floculação, realizada em tanques de concreto, onde é feito um processo de aglutinação. A decantação ocorre logo depois e, em seguida, seguem as etapas de filtração, de desinfecção e de fluoretação. Somente depois é que a água pode ser consumida pelas pessoas. Trata-se de um processo lento, custoso, mas necessário para que todas as impurezas e microrganismos sejam destruídos, e a água se torne potável. A adição de sulfato de alumínio é o primeiro passo desse processo e pode ser representado pela equação química NÃO BALANCEADA abaixo. Al2(SO4)3 + H2O ? Al(OH)3 + H2SO4 Assim, de acordo com a equação dada, de adição de sulfato de alumínio, é correto afirmar que Dado: massa molar em (g/mol) H = 1, O = 16, Al = 27 e S = 32. Assim, de acordo com a equação dada, de adição de sulfato de alumínio, é correto afirmar que (Mackenzie 2010)
- A) o pH da água se torna básico, pois há a formação de Al(OH)₃.
- B) após o balanceamento, a soma dos menores coeficientes inteiros possíveis para a equação é 11.
- C) a adição de hidróxido de alumínio no sistema em equilíbrio aumenta a produção de ácido sulfúrico.
- D) o número de oxidação do enxofre no sulfato de alumínio é igual a -2.
- E) adicionando-se 68,4 g de sulfato de alumínio a 21,6 g de água, produz-se 58,8 g de ácido sulfúrico.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Balanceie a equação. Al2(SO4)3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2SO4. Conferindo: há 2 Al, 3 S, 12 O e 12 H em cada lado.
- Some os menores coeficientes inteiros: 1 + 6 + 2 + 3 = 12. Logo, a alternativa B (soma 11) está errada.
- Calcule as massas molares. Al2(SO4)3 = 2×27 + 3×96 = 342 g/mol. H2O = 18 g/mol. H2SO4 = 98 g/mol.
- Verifique a alternativa E. 68,4 g de Al2(SO4)3 equivalem a 68,4/342 = 0,2 mol. 21,6 g de H2O equivalem a 21,6/18 = 1,2 mol. Pela proporção 1 : 6, 0,2 mol de sulfato exige 1,2 mol de água, então os reagentes estão em proporção estequiométrica exata.
- Pela equação, 1 mol de Al2(SO4)3 produz 3 mol de H2SO4. Logo, 0,2 mol produz 0,6 mol de H2SO4, ou seja, 0,6 × 98 = 58,8 g. A alternativa E está correta, em concordância com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: o H2SO4 formado é um ácido forte, então o pH da água diminui e não aumenta. C: o enunciado não descreve um equilíbrio com dados que sustentem a afirmação, e adicionar um produto não aumenta a produção de ácido sulfúrico. D: no sulfato, o oxigênio tem NOx -2 e o alumínio +3, então o enxofre tem NOx +6 e não -2. B: já foi explicada no passo 2.
💡 Dica: Balanceie a equação e calcule as massas molares para verificar a reação.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a formação de Al(OH)3, uma base, à basicidade da solução e esquece que o H2SO4, um ácido forte, também é formado na mesma reação.
O aluno balanceia mal a equação, por exemplo com 1 Al2(SO4)3 + 5 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2SO4, o que não conserva o hidrogênio, e assim chega a uma soma de coeficientes igual a 11.
O aluno supõe que adicionar um produto (Al(OH)3) desloca o sistema e aumenta a produção de H2SO4, aplicando de forma inadequada a ideia de deslocamento de equilíbrio a uma reação que não é apresentada como reversível.
O aluno calcula o NOx do enxofre a partir do oxigênio ou do ânion sulfato de forma incorreta, ou atribui ao enxofre o número de oxidação -2 do sulfeto, esquecendo que no sulfato ele está no estado de oxidação +6.
CORRETA. O cálculo estequiométrico, após o balanceamento da equação, mostra que 68,4 g de Al₂(SO₄)₃ reagem com 21,6 g de H₂O para produzir exatamente 58,8 g de H₂SO₄.
Raio-X da questão
reações químicas e balanceamento
avaliacao
balanceamento de equações químicas · cálculo de massa molar
estude balanceamento de equações químicas e cálculo de massa molar
O aluno pode esquecer de balancear a equação ou confundir as massas molares dos elementos.
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