Em uma neutralização industrial, misturam-se 250,0 mL de NaOH 0,150 M com 100,0 mL de HCl 0,200 M. Considere a…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma neutralização industrial, misturam-se 250,0 mL de NaOH 0,150 M com 100,0 mL de HCl 0,200 M. Considere a reação: NaOH + HCl ? NaCl + H2O. Explique as transformações envolvendo quantidade de matéria, energia e movimento e determine se a solução final é ácida, básica ou neutra. Inclua cálculos.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo de mols: n(NaOH)=0,250·0,150=0,0375 mol; n(HCl)=0,100·0,200=0,0200 mol. HCl é limitante; forma 0,0200 mol H2O/NaCl e sobra NaOH: 0,0375-0,0200=0,0175 mol. Volume total = 0,350 L ? [OH?]_excesso=0,0175/0,350=0,0500 M ? pOH=-log(0,0500)=1,301 ? pH=14,00-1,301=12,699 ˜12,70 (básica). Energia: neutralização libera ˜57,1 kJ·mol?¹ H2O formada ? Q˜0,0200·(-57,1)=-1,14 kJ (exotérmica, libera calor ao ambiente). Movimento: ao misturar há transporte convectivo e difusivo que promove contato entre íons; em escala industrial, mistura controlada garante homogeneização e remoção de calor por trocador. Resultado: solução básica com [OH?]˜0,0500 M e pH˜12,7; houve conversão de reagentes em sal e água e liberação de energia térmica.
Explicação
1) Calcule mols: NaOH 0,0375; HCl 0,0200. 2) Identifique limitante (HCl) e moles formados (0,0200). 3) Ache excesso NaOH (0,0175) e [OH?]=0,0175/0,350=0,0500 M. 4) Calcule pOH e pH ? pH˜12,7. 5) Energia ˜-57,1 kJ·mol?¹×0,0200˜-1,14 kJ; comente movimento (convecção/difusão, controle térmico).
Raio-X da questão
neutralização ácido-base
avaliacao
reações ácido-base · cálculo de molaridade
Revisar os conceitos de molaridade e reações de neutralização.
O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e não calcular corretamente a neutralização, levando a uma conclusão errada sobre a acidez ou basicidade da solução final.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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