PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 24 da UFPR 2024

1ª fase

O texto a seguir é referência para as questões 22 a 24. · 1ª fase

O monofluorfosfato de sódio (\ce{Na2PO3F}) é adicionado a cremes dentais para prevenção da cárie. A hidroxiapatita (\ce{Ca5(PO4)3OH}) do esmalte do dente é solubilizada pelos ácidos produzidos pelas bactérias da boca, o que enfraquece o esmalte. Na presença do ânion monofluorfosfato (\ce{PO3F^{2-}}), parte da hidroxiapatita converte-se em fluorapatita (\ce{Ca5(PO4)3F}), que, por ser menos solúvel em meio ácido, torna o dente mais resistente à cárie.

Para se produzir monofluorfosfato de sódio, neutralizou-se o ácido monofluorfosfórico com hidróxido de sódio segundo a reação a seguir:

\ce{H2PO3F(aq) + 2 NaOH(aq) -> Na2PO3F(aq) + 2 H2O(l)}

Adicionou-se uma solução de \ce{NaOH} 0{,}14\text{ mol L}^{-1} ao ácido até ser obtido 0{,}28\text{ mol} de \ce{Na2PO3F}. Qual foi o volume da solução de \ce{NaOH} adicionado?

  1. A
    4\text{ L}
  2. B
    2\text{ L}
  3. C
    1\text{ L}
  4. D
    0{,}5\text{ L}
  5. E
    0{,}25\text{ L}
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

A proporção estequiométrica da reação é dada pelos coeficientes: 1\ \ce{H2PO3F} + 2\ \ce{NaOH} \to 1\ \ce{Na2PO3F} + 2\ \ce{H2O}. Ou seja, para cada mol de \ce{Na2PO3F} formado, consomem-se 2 mol de \ce{NaOH}.

Depois, usamos a concentração em mol/L, que é a quantidade de matéria de soluto por litro de solução: C = \dfrac{n}{V}, logo V = \dfrac{n}{C}.

  1. Quantidade de \ce{NaOH} necessária:

    n_{\ce{NaOH}} = 2 \times 0{,}28\ \text{mol} = 0{,}56\ \text{mol}

  2. Volume da solução de concentração 0{,}14\ \text{mol L}^{-1}:

    V = \frac{0{,}56\ \text{mol}}{0{,}14\ \text{mol L}^{-1}} = 4\ \text{L}

Portanto, foram adicionados 4 L de solução de \ce{NaOH}.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana quem esquece o coeficiente 2 do NaOH e divide direto 0,28 por 0,14.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BNão faz o sentido correto da conta: 0,28 mol dividido por 0,14 mol/L dá 2 L, o que ignora a proporção de 2 mol de NaOH por mol de sal.
  • CValor sem correspondência com a estequiometria; não resulta de nenhuma divisão correta dos dados.
  • DResulta de multiplicar 0,28 por 0,14 de forma errada ou inverter operações, sem base na estequiometria.
  • EValor sem relação com os dados; não decorre de n/C com a proporção 2:1.

Assuntos: estequiometria, concentração molar.

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Fonte: UFPR 2024 · 1ª fase. Prova oficial ↗