Questão 79 da FUVEST 2005

Question

Uma solução aquosa de \ce{NaOH} (base forte), de concentração 0{,}10\ \text{mol}\ \text{L}^{-1}, foi gradualmente adicionada a uma solução aquosa de \ce{HCl} (ácido forte), de concentração 0{,}08\ \text{mol}\ \text{L}^{-1} . O gráfico que fornece as concentrações das diferentes espécies, durante essa adição é

Cinco gráficos cartesianos identificados pelas letras de a a e, representando a concentração das espécies Cl⁻, Na⁺, H⁺ e OH⁻ em mol/L (eixo vertical de 0,00 a 0,10) em função do volume de base adicionado em L (eixo horizontal de 0,00 a 0,03).

As alternativas estão no enunciado, acima.

A
B
C
D
E

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 79 da FUVEST 2005

1ª fase · Química: Diluição, mistura e titulação

Uma solução aquosa de \ce{NaOH} (base forte), de concentração 0{,}10\ \text{mol}\ \text{L}^{-1}, foi gradualmente adicionada a uma solução aquosa de \ce{HCl} (ácido forte), de concentração 0{,}08\ \text{mol}\ \text{L}^{-1} . O gráfico que fornece as concentrações das diferentes espécies, durante essa adição é

Cinco gráficos cartesianos identificados pelas letras de a a e, representando a concentração das espécies Cl⁻, Na⁺, H⁺ e OH⁻ em mol/L (eixo vertical de 0,00 a 0,10) em função do volume de base adicionado em L (eixo horizontal de 0,00 a 0,03).

As alternativas estão no enunciado, acima.

A
B
C
D
E

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Resolução comentada

Não sabemos o volume inicial de HCl, mas o gráfico mostra que [\ce{Cl-}] começa em 0{,}08\ \text{mol/L} (a concentração do ácido). Ao adicionar base, o volume total aumenta, então o \ce{Cl-} é diluído e diminui (não fica constante). Isso elimina a alternativa E.

O ponto de equivalência ocorre quando n(\ce{OH-}) = n(\ce{H+}). Os gráficos mostram o ponto onde [\ce{H+}] chega a zero, no volume de base de 0{,}02\ \text{L} ou 0{,}025\ \text{L}. Para decidir, supomos um volume inicial de ácido, por exemplo V = 0{,}025\ \text{L} (valor que reproduz os gráficos):

n(\ce{H+}) = 0{,}08 \cdot 0{,}025 = 0{,}002\ \text{mol}
V_{base} = \dfrac{0{,}002}{0{,}10} = 0{,}02\ \text{L}

Logo, a neutralização ocorre em 0{,}02\ \text{L}. Isso elimina C e D (equivalência em 0{,}025\ \text{L}).

No equivalente, [\ce{Na+}] = [\ce{Cl-}], pois só resta NaCl. Volume total: 0{,}045\ \text{L}; [\ce{Cl-}] = 0{,}002/0{,}045 \approx 0{,}044 e [\ce{Na+}] = 0{,}002/0{,}045 \approx 0{,}044. As curvas se cruzam em 0{,}02\ \text{L} perto de 0{,}045.

A alternativa B tem [\ce{OH-}] chegando a 0{,}10, o que é impossível com \ce{Na+} estável em 0{,}05; além disso [\ce{Na+}] deve crescer sempre (a base adiciona \ce{Na+} continuamente e a diluição é pequena). Em A, \ce{Na+} cresce e \ce{OH-} só aparece após 0{,}02\ \text{L}, em valores baixos, de acordo com o esperado.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa E engana ao mostrar \ce{Cl-} constante, esquecendo que o volume da solução aumenta e dilui o íon.

Por que as outras alternativas estão erradas

B[\ce{OH-}] chega a 0{,}10 e [\ce{Na+}] fica constante, o que não condiz com a diluição e a adição contínua de \ce{Na+}.
C[\ce{H+}] começa em 0{,}10 e a neutralização ocorre em 0{,}025\ \text{L}, incompatível com 0{,}08\ \text{mol/L} de HCl.
DNeutralização em 0{,}025\ \text{L} e \ce{Na+} crescendo até 0{,}10, valores incoerentes com a diluição.
E[\ce{Cl-}] constante ignora a diluição causada pelo aumento de volume.

Assunto: Diluição, mistura e titulação.

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