PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 30 da FUVEST 2012

1ª fase · Química: Ácidos e bases

Observa-se que uma solução aquosa saturada de \ce{HCl} libera uma substância gasosa. Uma estudante de química procurou representar, por meio de uma figura, os tipos de partículas que predominam nas fases aquosa e gasosa desse sistema – sem representar as partículas de água. A figura com a representação mais adequada seria

Cinco representações esquemáticas (a, b, c, d, e) de um béquer contendo fase aquosa na parte inferior (em cinza) e fase gasosa na parte superior (em branco). Em a, há duas moléculas de HCl na fase gasosa e duas moléculas de HCl na fase aquosa. Em b, há quatro cátions H⁺ na fase gasosa e quatro ânions Cl⁻ na fase aquosa. Em c, há duas moléculas de HCl na fase gasosa e dois íons H⁺ e dois íons Cl⁻ dissociados na fase aquosa. Em d, há uma molécula de H₂ e uma de Cl₂ na fase gasosa e dois íons H⁺ e dois íons Cl⁻ dissociados na fase aquosa. Em e, há dois íons H⁺ e dois íons Cl⁻ na fase gasosa e duas moléculas de HCl na fase aquosa.

As alternativas estão no enunciado, acima.

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
  5. E
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Resolução comentada

O HCl é um composto molecular (ligação covalente polar). Como gás, ele existe como moléculas de \ce{HCl} inteiras. Ao se dissolver em água, reage com ela (ionização) e forma os íons \ce{H+} (na prática, \ce{H3O+}) e \ce{Cl-}, que ficam dispersos na solução.

Ora, a solução está saturada e libera gás. Então:

  1. Fase gasosa: a substância liberada é o próprio \ce{HCl} molecular, e não íons soltos. Íons isolados não escapam da solução, pois formar uma fase gasosa de cátions separada de ânions é energeticamente inviável.
  2. Fase aquosa: predominam os íons \ce{H+} e \ce{Cl-}, em quantidades iguais, porque o ácido é forte e se ioniza quase totalmente.

Assim, o desenho correto tem moléculas \ce{HCl} em cima e íons \ce{H+} e \ce{Cl-} embaixo.

Conferindo as figuras: a mostra só moléculas nas duas fases, sem ionização; b e e põem íons no gás; d mostra \ce{H2} e \ce{Cl2}, que não se formam. Só a figura c mostra moléculas de \ce{HCl} no gás e íons na água.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Amostra o HCl não ionizado na fase aquosa, ignorando que o ácido forte se ioniza em água.
  • Bcoloca cátions H⁺ na fase gasosa e só ânions na aquosa, o que não faz sentido (separa as cargas e ignora a neutralidade).
  • Drepresenta o gás como H₂ e Cl₂, substâncias que não se formam na simples dissolução do HCl.
  • Einverte as fases: íons no gás e moléculas na solução.

Assunto: Ácidos e bases.

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