Questão 37 (1º exame) da FUVEST 1998

Question

– À temperatura ambiente, o pH de um certo refrigerante, saturado com gás carbônico, quando em garrafa fechada, vale 4. Ao abrir-se a garrafa, ocorre escape de gás carbônico. Qual deve ser o valor do pH do refrigerante depois de a garrafa aberta?

A
\text{pH} = 4
B
0 < \text{pH} < 4
C
4 < \text{pH} < 7
D
\text{pH} = 7
E
7 < \text{pH} < 14

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 37 (1º exame) da FUVEST 1998

1º exame · Química: Deslocamento de equilíbrio (Le Chatelier)

– À temperatura ambiente, o pH de um certo refrigerante, saturado com gás carbônico, quando em garrafa fechada, vale 4. Ao abrir-se a garrafa, ocorre escape de gás carbônico. Qual deve ser o valor do pH do refrigerante depois de a garrafa aberta?

A
\text{pH} = 4
B
0 < \text{pH} < 4
C
4 < \text{pH} < 7
D
\text{pH} = 7
E
7 < \text{pH} < 14

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Resolução comentada

O gás carbônico dissolvido no refrigerante reage com a água e forma ácido carbônico, que se ionize em parte:

\ce{CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> H+ + HCO3-}

É esse equilíbrio que deixa o refrigerante ácido, com \text{pH} = 4 na garrafa fechada.

Ao abrir a garrafa, o \ce{CO2} escapa. Pelo princípio de Le Chatelier, retirar \ce{CO2} desloca o equilíbrio para a esquerda. Isso consome \ce{H+}, e a concentração de \ce{H+} diminui.

Como \text{pH} = -\log[\ce{H+}], menos \ce{H+} significa pH maior. Então o pH fica acima de 4.

Mas ele não chega a 7. O refrigerante tem outros ácidos além do carbônico (como o fosfórico ou o cítrico, conforme a bebida), e não há base alguma para neutralizá-lo. Além disso, o \ce{CO2} só sai até o equilíbrio com o \ce{CO2} do ar, e uma solução ácida não se torna neutra ou básica só por perder gás. Ela continua ácida, com pH menor que 7.

Portanto:

4 < \text{pH} < 7

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

Aignora que a perda de CO2 desloca o equilíbrio e reduz a concentração de H+; o pH não permanece em 4.
Binverte o sentido: pH menor que 4 exigiria mais H+, mas a saída do gás diminui o H+.
Dsupõe que a solução vira neutra, mas o refrigerante continua ácido, pois não há base para neutralizá-lo.
EpH básico exigiria uma base; perder um gás ácido não torna a solução básica.

Assuntos: Deslocamento de equilíbrio (Le Chatelier), pH, pOH e indicadores.

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Fonte: FUVEST 1998 · 1º exame. Prova oficial ↗