Em uma estação de tratamento de água, uma equipe utiliza ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH)…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma estação de tratamento de água, uma equipe utiliza ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH) para ajustar o pH de uma amostra. Em um ensaio, foram adicionados 50 mL de uma solução de HCl de concentração 0,10 mol/L. A neutralização pode ser representada pela equação: HCl(aq) + NaOH(aq) ? NaCl(aq) + H2O(l). A solução de NaOH disponível também apresenta concentração 0,10 mol/L. Considerando a proporção estequiométrica indicada na equação e a neutralização completa da amostra, qual volume da solução de NaOH deve ser adicionado?
- A) 50 mL
- B) 75 mL
- C) 25 mL
- D) 150 mL
- E) 100 mL
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de HCl presente na amostra. Usando n = concentração x volume, n(HCl) = 0,10 mol/L x 0,050 L = 0,005 mol (5 mmol).
- Analise a estequiometria da equação HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l). A proporção é 1 mol de HCl para 1 mol de NaOH, ou seja, a razão é 1:1.
- Para neutralizar completamente 0,005 mol de HCl, são necessários 0,005 mol de NaOH.
- Calcule o volume de NaOH com concentração 0,10 mol/L: V = n / C = 0,005 mol / 0,10 mol/L = 0,050 L, isto é, 50 mL. Portanto, a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as demais estão erradas: 25 mL resultaria de dividir o volume por 2, como se a proporção fosse 2:1; 75 mL e 150 mL não correspondem a nenhuma razão estequiométrica da equação; 100 mL dobraria o volume, o que só ocorreria se a proporção fosse 1:2. Como a equação não apresenta coeficientes diferentes de 1 e as concentrações são iguais, o volume de base necessário é igual ao volume de ácido.
💡 Dica: Calcule a quantidade de NaOH usando a relação de molaridade e volume.
Alternativa por alternativa
A equação mostra que 1 mol de HCl reage com 1 mol de NaOH. Como as duas soluções têm a mesma concentração, volumes iguais contêm quantidades iguais de matéria. Portanto, o volume de NaOH necessário é igual ao volume de HCl utilizado.
O aluno provavelmente acrescentou metade do volume de HCl ao resultado, tratando a neutralização como se exigisse excesso de base ou misturando volumes de forma aditiva sem considerar a proporção molar.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre os volumes e as molaridades, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno provavelmente dividiu o volume pela metade, supondo que um mol de NaOH neutraliza dois mols de HCl, o que confunde a estequiometria 1:1 com a proporção de íons H+ e OH- em outras situações.
O aluno provavelmente multiplicou o volume de HCl por 3 ou somou volumes de forma incorreta, sem relacionar a quantidade de matéria de HCl com a de NaOH pela equação balanceada.
O aluno provavelmente dobrou o volume, supondo que a neutralização exige o dobro de base (por exemplo, por confundir a proporção 1:1 com 1:2 ou por considerar a água formada como um segundo produto que exige mais base).
Raio-X da questão
reação de neutralização
avaliacao
reação de neutralização · cálculo de molaridade
Revisar as reações de neutralização e cálculos de molaridade.
O aluno pode confundir a relação entre os volumes e as molaridades, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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