Alguns cartões indicadores de umidade utilizam o equilíbrio entre complexos de cobalto, cuja coloração varia…
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
Alguns cartões indicadores de umidade utilizam o equilíbrio entre complexos de cobalto, cuja coloração varia conforme a quantidade de íons cloreto presentes. Em solução aquosa, ocorre o equilíbrio [Co(H2O)6]^2+ + 4 Cl^- <=> [CoCl4]^2- + 6 H2O. A espécie hidratada apresenta coloração rosa, enquanto a espécie cloretada apresenta coloração azul. Em uma demonstração, adicionou-se uma quantidade suficiente de NaCl à solução, sem alterar significativamente seu volume ou sua temperatura. Considerando o equilíbrio apresentado, qual espécie deverá predominar após a adição de NaCl?
- A) As duas espécies permanecerão em quantidades iguais, pois uma reação reversível mantém necessariamente as concentrações dos participantes idênticas.
- B) Formar-se-á um precipitado de CoCl2(s), pois o excesso de íons cloreto retira o cobalto da solução aquosa.
- C) A composição da solução não sofrerá alteração, pois um sistema em equilíbrio químico não responde à adição de uma substância.
- D) Predominará a espécie [CoCl4]^2-, responsável pela coloração azul da solução.
- E) Predominará a espécie [Co(H2O)6]^2+, responsável pela coloração rosa da solução.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o equilíbrio: [Co(H2O)6]^2+ + 4 Cl^- <=> [CoCl4]^2- + 6 H2O. Os reagentes são a espécie hidratada (rosa) e os íons cloreto; o produto é a espécie cloretada (azul).
- Aplique o princípio de Le Chatelier. Ao adicionar NaCl, aumenta-se a concentração de íons Cl^- (reagente). O sistema responde deslocando o equilíbrio no sentido que consome o excesso, ou seja, para a direita.
- Como o equilíbrio se desloca para a direita, forma-se mais [CoCl4]^2-. Como o enunciado diz que não houve alteração significativa de volume ou temperatura, a mudança é apenas de concentração, e a espécie que predomina ao final é o [CoCl4]^2-, responsável pela coloração azul. Gabarito confirmado.
- Por que as outras estão erradas:
- A) Reações reversíveis não igualam necessariamente as concentrações; isso depende das constantes de equilíbrio e das condições iniciais.
- B) Não há indicação de formação de precipitado de CoCl2(s); o complexo cloretado permanece em solução.
- C) Sistemas em equilíbrio respondem sim a variações de concentração, conforme o princípio de Le Chatelier.
- E) A adição de cloreto desloca o equilíbrio no sentido oposto, favorecendo a espécie cloretada e não a hidratada.
💡 Dica: lembre-se do princípio de Le Chatelier e efeito dos íons cloreto
Alternativa por alternativa
Acredita que o equilíbrio químico implica igualdade entre as concentrações dos participantes, confundindo equilíbrio com equilíbrio de quantidades.
Por que engana: assumir que o equilíbrio não muda com a adição de reagentes
Imagina que o excesso de cloreto remove o cobalto como sólido, sem considerar que o complexo [CoCl4]^2- é solúvel e permanece em solução.
Supõe que sistemas em equilíbrio são imunes a alterações, confundindo equilíbrio estável com ausência de resposta a perturbações.
A adição de NaCl aumenta a concentração de Cl^-. Pelo princípio de Le Chatelier, o equilíbrio se desloca no sentido de consumir parte desse íon, favorecendo a formação de [CoCl4]^2-, a espécie azul.
Aplica a intuição de que a espécie hidratada, por ser a que aparece em maior quantidade inicialmente, se mantém, ignorando que o aumento de Cl^- desloca o equilíbrio no sentido de consumi-lo.
Raio-X da questão
equilíbrio químico e deslocamento por adição de reagentes
entender o deslocame
conceito de íons e soluções aquosas · noções básicas de reação reversível e equilíbrio
princípio de Le Chatelier
assumir que o equilíbrio não muda com a adição de reagentes
contexto laboratoria
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