Questão 4 (Química) do ITA 2010

Question

Uma solução aquosa de \ce{HCl} 0{,}1\ \text{mol L}^{-1} foi titulada com uma solução aquosa de \ce{NaOH} 0{,}1\ \text{mol L}^{-1}. A figura ao lado apresenta a curva de titulação obtida em relação à condutância da solução de \ce{HCl} em função do volume de \ce{NaOH} adicionado.

Gráfico de condutância em função do volume de NaOH. A curva decresce linearmente a partir de um valor inicial alto, passa pelo ponto R e atinge o ponto mínimo em S; em seguida, cresce linearmente passando pelo ponto T. Linhas tracejadas projetam os pontos R, S e T nos eixos vertical (Condutância) e horizontal (Volume de NaOH).

Com base nas informações apresentadas nesta figura, assinale a opção ERRADA.

A
Os íons responsáveis pela condutância da solução no ponto R são: \ce{H+}, \ce{Cl-} e \ce{Na+}.
B
Os íons responsáveis pela condutância da solução no ponto S são: \ce{Na+} e \ce{Cl-}.
C
A condutância da solução no ponto R é maior que no ponto S porque a mobilidade iônica dos íons presentes em R é maior que a dos íons presentes em S.
D
A condutância da solução em T é maior que em S porque os íons \ce{OH-} têm maior mobilidade iônica que os íons \ce{Cl-}.
E
No ponto S, a solução apresenta neutralidade de cargas, no R, predominância de cargas positivas e, no T, de cargas negativas.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 4 (Química) do ITA 2010

Química · Química: Diluição, mistura e titulação

Texto-base das questões 01 a 20 · Química

Constante de Avogadro = 6{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}
Constante de Faraday (F) = 9{,}65 \times 10^4\ \text{C}\ \text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{A}\ \text{s}\ \text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{J}\ \text{V}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Volume molar de gás ideal = 22{,}4\ \text{L} (CNTP)
Carga elementar = 1{,}602 \times 10^{-19}\ \text{C}
Constante dos gases (R) = 8{,}21 \times 10^{-2}\ \text{atm}\ \text{L}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 8{,}31\ \text{J}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 62{,}4\ \text{mmHg}\ \text{L}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 1{,}98\ \text{cal}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Constante gravitacional (g) = 9{,}81\ \text{m}\ \text{s}^{-2}

DEFINIÇÕES

Pressão de 1\ \text{atm} = 760\ \text{mmHg} = 101\ 325\ \text{N}\ \text{m}^{-2} = 760\ \text{Torr}
1\text{J} = 1\ \text{N}\ \text{m} = 1\ \text{kg}\ \text{m}^2\ \text{s}^{-2}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^\circ\text{C} e 760\ \text{mmHg}
Condições ambientes: 25\ ^\circ\text{C} e 1\ \text{atm}.
Condições-padrão: 25\ ^\circ\text{C}, 1\ \text{atm}, concentração das soluções: 1\ \text{mol}\ \text{L}^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies), sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (\ \ell\ ) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado.
(ua) = unidades arbitrárias. [A] = concentração da espécie química A em \text{mol}\ \text{L}^{-1}.

MASSAS MOLARES

Elemento Químico	Número Atômico	Massa Molar (\text{g}\ \text{mol}^{-1})	Elemento Químico	Número Atômico	Massa Molar (\text{g}\ \text{mol}^{-1})
H	1	1,01	Cr	24	52,00
B	5	10,81	Fe	26	55,85
C	6	12,01	Ni	28	58,69
N	7	14,01	Cu	29	63,55
O	8	16,00	Zn	30	65,40
Na	11	22,99	Sr	38	87,62
P	15	30,97	Ag	47	107,87
S	16	32,07	I	53	126,90
Cl	17	35,45	W	74	183,84
Ar	18	39,95	Pt	78	195,08
K	19	39,10	Au	79	196,97
Ca	20	40,08	Pb	82	207,2

Uma solução aquosa de \ce{HCl} 0{,}1\ \text{mol L}^{-1} foi titulada com uma solução aquosa de \ce{NaOH} 0{,}1\ \text{mol L}^{-1}. A figura ao lado apresenta a curva de titulação obtida em relação à condutância da solução de \ce{HCl} em função do volume de \ce{NaOH} adicionado.

Gráfico de condutância em função do volume de NaOH. A curva decresce linearmente a partir de um valor inicial alto, passa pelo ponto R e atinge o ponto mínimo em S; em seguida, cresce linearmente passando pelo ponto T. Linhas tracejadas projetam os pontos R, S e T nos eixos vertical (Condutância) e horizontal (Volume de NaOH).

Com base nas informações apresentadas nesta figura, assinale a opção ERRADA.

A
Os íons responsáveis pela condutância da solução no ponto R são: \ce{H+}, \ce{Cl-} e \ce{Na+}.
B
Os íons responsáveis pela condutância da solução no ponto S são: \ce{Na+} e \ce{Cl-}.
C
A condutância da solução no ponto R é maior que no ponto S porque a mobilidade iônica dos íons presentes em R é maior que a dos íons presentes em S.
D
A condutância da solução em T é maior que em S porque os íons \ce{OH-} têm maior mobilidade iônica que os íons \ce{Cl-}.
E
No ponto S, a solução apresenta neutralidade de cargas, no R, predominância de cargas positivas e, no T, de cargas negativas.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

Reportar erro na questão

Resolução comentada

Na titulação de HCl com NaOH, a condutância depende da concentração e da mobilidade dos íons presentes.

Antes do ponto de equivalência (ponto R): a solução tem \ce{H+} (ainda não neutralizado), \ce{Cl-} e \ce{Na+} (adicionado). Os \ce{H+} são consumidos por \ce{OH- + H+ -> H2O} e substituídos por \ce{Na+}, que tem mobilidade bem menor. Por isso a condutância cai. A alternativa A está correta.
Ponto S (equivalência): só restam \ce{Na+} e \ce{Cl-}, do sal NaCl, e a solução é neutra. A alternativa B está correta.
Ponto T (excesso de NaOH): há \ce{Na+}, \ce{Cl-} e \ce{OH-} em excesso. A condutância sobe porque aumenta a quantidade de íons, e o \ce{OH-} tem mobilidade alta. Há excesso de carga negativa em relação aos íons \ce{H+} ausentes, ou seja, predominam as cargas do \ce{OH-} sobre os cátions livres, compensadas pelo \ce{Na+}. A D está correta.
A alternativa E fala em predominância de cargas positivas em R e negativas em T. Nenhuma solução aquosa tem carga líquida: a eletroneutralidade vale sempre. A afirmação é, em rigor, errada, mas ela quer dizer que predomina o íon de cada sinal em excesso (cátion \ce{H+} em R, ânion \ce{OH-} em T) em relação ao ponto S.
Na alternativa C, a condutância em R é maior que em S porque, em R, há \ce{H+}, de mobilidade muito alta, e não porque a mobilidade média dos íons seja maior. Mas isso está de acordo com a ideia da curva: em R há \ce{H+}, de mobilidade elevada, e em S só há \ce{Na+} e \ce{Cl-}, de mobilidade menor. A C está correta.

A que contém erro conceitual evidente é a E: uma solução eletrolítica é sempre eletricamente neutra, e não há predominância de cargas positivas ou negativas na solução como um todo.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa E engana ao falar em predominância de cargas positivas ou negativas, o que viola a eletroneutralidade da solução.

Por que as outras alternativas estão erradas

AEstá correta: em R há H+ remanescente, Cl- e Na+ adicionado.
BEstá correta: na equivalência restam apenas Na+ e Cl- do NaCl.
CEstá correta: em R há H+, de mobilidade muito alta, e em S só Na+ e Cl-, de mobilidade menor.
DEstá correta: após a equivalência o excesso de OH-, de alta mobilidade, faz a condutância subir.

Assuntos: Diluição, mistura e titulação, Neutralização e reações ácido-base.

Reportar erro na resolução

Ver como caiu na prova

Questão 4 no caderno Química do ITA 2010

Fonte: ITA 2010 · Química. Prova oficial ↗