Em uma aula de Química, uma equipe precisa tratar uma solução básica antes do descarte. Para isso, mistura…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma aula de Química, uma equipe precisa tratar uma solução básica antes do descarte. Para isso, mistura, lentamente e sob agitação, 200 mL de solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) a 0,10 mol/L com 300 mL de solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) a 0,10 mol/L. O procedimento é realizado com óculos, luvas e jaleco, pois a reação entre ácido e base libera calor, e os reagentes são corrosivos. Considere que os volumes são aditivos e que os eletrólitos estão completamente dissociados. Use pH = -log[H?]. Com base nas quantidades dos reagentes e nas condições do procedimento, qual é a interpretação correta sobre a solução obtida e sobre a adequação da mistura?
- A) A reação produz gás tóxico, resultando em risco de intoxicação; a mistura deve ser feita em capela.
- B) O NaOH fica em excesso, resultando em pH aproximadamente 12,30; a mistura deve ser evitada por ser básica.
- C) O HCl fica em excesso, resultando em pH aproximadamente 1,70; a mistura só é adequada com controle e equipamentos de proteção.
- D) O HCl fica em excesso, resultando em pH aproximadamente 2,00; a mistura é adequada porque o ácido foi diluído.
- E) A neutralização é completa, resultando em pH 7; a mistura pode ser feita sem proteção especial.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria de NaOH: 0,200 L x 0,10 mol/L = 0,020 mol de OH-. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de HCl: 0,300 L x 0,10 mol/L = 0,030 mol de H+. Passo 3: Na neutralização, H+ e OH- reagem na proporção 1:1 (H+ + OH- -> H2O). Os 0,020 mol de OH- consomem 0,020 mol de H+, e sobram 0,010 mol de H+. Logo, o HCl fica em excesso e a solução final é ácida. Passo 4: O volume total é 0,200 L + 0,300 L = 0,500 L. Então [H+] = 0,010 mol / 0,500 L = 0,020 mol/L = 2,0 x 10^-2 mol/L. Passo 5: pH = -log(2,0 x 10^-2) = 2 - log 2 = 2 - 0,30 = 1,70, aproximadamente. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A) não há formação de gás tóxico, pois a reação gera apenas sal (NaCl) e água. B) o NaOH não está em excesso, e a solução final é ácida, não básica. D) o HCl realmente está em excesso, mas o pH correto é cerca de 1,70, não 2,00, e diluir o ácido não torna a mistura dispensável de proteção. E) a neutralização não é completa, porque sobra ácido, e o pH não é 7. Passo 7: Sobre a adequação do procedimento, mesmo com a solução final menos ácida, a reação libera calor e os reagentes são corrosivos. Por isso, a mistura deve ser feita lentamente, sob agitação, com óculos, luvas e jaleco. A alternativa C é a única que reúne a interpretação correta do excesso de ácido, o pH e a necessidade de controle e proteção.
💡 Dica: Calcule o pH após a neutralização dos ácidos e bases.
Alternativa por alternativa
Acredita que a mistura de ácido com base libera gás tóxico, confundindo a neutralização com reações que produzem gases, como as que envolvem cloro ou sulfeto.
Comparou os volumes em vez das quantidades de matéria e concluiu que o NaOH sobra, sem calcular que 0,030 mol de HCl supera 0,020 mol de NaOH.
Por que engana: Confundir a neutralização completa com a formação de uma solução ácida ou básica, não considerando a quantidade de reagentes.
A reação ocorre na proporção 1:1: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. A quantidade de NaOH é 0,200 × 0,10 = 0,020 mol, enquanto a de HCl é 0,300 × 0,10 = 0,030 mol. Portanto, sobram 0,010 mol de HCl. Como o volume final é 0,500 L, [H⁺] = 0,010/0,500 = 0,020 mol/L, e pH = −log(0,020) ≈ 1,70. A mistura não deve ser considerada simplesmente segura: deve ser feita lentamente, com controle e proteção, devido à corrosividade e à liberação de calor.
Identificou corretamente o excesso de HCl, mas arredondou o pH de forma grosseira para 2,00 e acreditou que a diluição do ácido dispensa a proteção necessária.
Supôs que a neutralização é sempre completa e ignorou que o volume e a quantidade de HCl (0,030 mol) são maiores que os de NaOH (0,020 mol).
Raio-X da questão
pH e neutralização
avaliacao
cálculo de pH · neutralização de ácidos e bases
Revisar o conceito de pH e reações de neutralização.
Confundir a neutralização completa com a formação de uma solução ácida ou básica, não considerando a quantidade de reagentes.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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