Questão 2761426

• Banca: Quadrix
• Órgão: SEDUC-GO
• Ano: 2018
• Provas: Quadrix - 2018 - SEDUCE-GO - Professor de Nível III - Química
• Disciplina: Química
• Assuntos: Equilíbrio Químico; Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão.

Ácidos e bases são substâncias essenciais em diversas aplicações da química. Para uma aula experimental, foram utilizadas duas soluções, uma de ácido sulfúrico (H₂SO₄) 0,01 mol L^-1, e outra de hidróxido de potássio (KOH) 1,30 mol L^-1. Para o experimento, foram misturados 100 mL da solução ácida e 10 mL da solução básica, sendo analisado o comportamento da reação.

Com base nessa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta o valor do pH da solução formada após a realização da mistura.

• A. 2
• B. 3
• C. 7
• D. 12
• E. 13

Gabarito: E

Comentários

• O gabarito está errado. A resposta certa é a letra D

• Marcelo, o gabarito está correto.

  A reação desse ácido com esta base é:

  H2SO4 + 2 KOH -> K2SO4 + 2 H2O

  Foram misturados:

  H2SO4= 0,1L x 0,01 mol/L = 0,001 mol

  KOH = 0,01L x 1,30 mol/L = 0,013 mol

  Pela estequiometria "1:2", percebe-se que para cada mol de ácido reagido, reage também 2 mol da base. Como foi reagido 0,001 mol de ácido, então o dobro foi reagido de base: 0,002 mol. Assim, todo o ácido foi reagido sobrando da base: 0,013-0,002= 0,011 mol.

  O volume final da mistura é 100 ml do ácido + 10 ml da base, totalizando 110 ml ou 0,11 L

  Concentração de [OH-] = 0,011 mol / 0,11 L = 0,1 mol/L = 10^-1 mol/L

  pOH = - log [OH-]

  [OH-] = 10^-pOH, em mol/L

  pOH=1

  Como ele pediu o pH:

  pH + pOH = 14

  pH+1=14

  pH=13

  Gabarito E

• Esta questão abrange o conceito de soluções formadas por misturas de ácidos e bases. De acordo com o enunciado, ocorre a seguinte reação de neutralização:
  H₂SO_4(aq) + 2 KOH_(aq) → K₂SO_4(aq) + 2 H₂O_(l)
  Para saber o pH da solução é necessário saber a concentração de íons H⁺ ou OH^- presentes na solução ao fim da reação de neutralização. Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:
  
  Dados:
  M (H₂SO₄) = 0,01 mol L^-1;
  M (KOH) = 1,30 mol L^-1;
  V (H₂SO₄) = 100 mL = 0,1 L;
  V (KOH) = 10 mL = 0,01 L.
  
  
  Resolução:
  1) Para saber o número de mols (n) das espécies ao final da reação é preciso primeiramente saber o número de mols iniciais do ácido e da base, que pode ser calculado pela multiplicação da concentração (M) pelo volume da solução (V):
  n = M ∙ V
  n (H₂SO₄) = M (H₂SO₄) ∙ V (H₂SO₄) = 0,01 ∙ 0,1 = 0,001 mols
  n (KOH) = M (KOH) ∙ V (KOH) = 1,30 ∙ 0,01 = 0,013 mols
  
  
  2) Com o número de mols inicial podemos saber o número de mols das espécies após a reação:
                 H₂SO₄ + 2 KOH → K₂SO₄ + 2 H₂O
  Início       0,001       0,013          0              0
  Reação  -0,001     -0,002       +0,001   +0,002
  Fim            0            0,011        0,001     0,002        
  
  3) De acordo com o número de mols inicial é possível observar que a base está em excesso e que ao final da reação sobraram íons OH^- na solução. Sendo assim, é possível calcular o pOH e, posteriormente, o pH:
  pOH = - log [OH^-] = - log (0,011/0,11) = - log (0,1) = - log (10^-1) = 1
  pOH + pH = 14
  pH = 14 - 1 = 13
  
  Gabarito do Professor: Letra E.