PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 10 da UNICAMP 2011

1ª fase · Química: Equilíbrio iônico: Ka, Kb e grau de ionização

TEXTO PARA AS QUESTÕES 10 E 11 · Q

Cerca de 1/4 de todo o dióxido de carbono liberado pelo uso de combustíveis fósseis é absorvido pelo oceano, o que leva a uma mudança em seu pH e no equilibrio do carbonato na água do mar. Se não houver uma ação rápida para reduzir as emissões de dióxido de carbono, essas mudanças podem levar a um impacto devastador em muitos organismos que possuem esqueletos, conchas e revestimentos, como os corais, os moluscos, os que vivem no plâncton, e no ecossistema marinho como um todo.

Do ponto de vista químico, inicialmente ocorrem a dissolução do dióxido de carbono gasoso na água e a formação de dióxido de carbono em solução. Uma vez dissolvido na água do mar, o dióxido de carbono reage rapidamente com a água, modificando seu equilíbrio iônico. Assim, a reação do dióxido de carbono com a água

  1. A
    faz o pH da água aumentar e pode ser representada por \ce{CO2(aq) + H2O(aq) -> HCO3^-(aq) + H+(aq)}.
  2. B
    faz o pH da água baixar e pode ser representada por \ce{CO(aq) + H2O(aq) -> 2H+(aq) + CO2(aq)}.
  3. C
    faz o pH da água baixar e pode ser representada por \ce{CO2(aq) + H2O(aq) -> HCO3^-(aq) + H+(aq)}.
  4. D
    faz o pH da água aumentar e pode ser representada por \ce{CO2(aq) + H2O(aq) -> H2CO3(aq)}.
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Resolução comentada

O \ce{CO2} dissolvido na água é um óxido ácido: reage com a água formando ácido carbônico, que se ioniza e libera íons \ce{H+}.

  1. Formação do ácido: \ce{CO2(aq) + H2O(l) <=> H2CO3(aq)}
  2. Ionização do ácido: \ce{H2CO3(aq) <=> HCO3^-(aq) + H+(aq)}

Somando as etapas, a equação global é:

\ce{CO2(aq) + H2O -> HCO3^-(aq) + H+(aq)}

O pH é definido por \text{pH} = -\log[\ce{H+}]. Como a reação aumenta a concentração de \ce{H+}, o pH diminui, ou seja, a água do mar fica mais ácida (é a chamada acidificação dos oceanos).

Assim, a resposta precisa ter dois itens corretos: o pH baixa e a equação produz \ce{HCO3^-} e \ce{H+}.

  • Em (A), a equação está certa, mas o pH não aumenta, pois a reação libera \ce{H+}.
  • Em (B), a equação usa \ce{CO} (monóxido) e produz \ce{CO2} no lado dos produtos, o que não faz sentido.
  • Em (D), a equação do ácido carbônico é válida, mas ela não aumenta o pH; o ácido formado é que o diminui.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa A engana por trazer a equação correta, mas com a conclusão errada de que o pH aumenta.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA equação está correta, mas a liberação de H+ diminui o pH, não o aumenta.
  • BUsa CO (monóxido) como reagente e CO2 como produto, equação sem sentido químico.
  • DFormar H2CO3, um ácido, não aumenta o pH; a acidez cresce.

Assuntos: Equilíbrio iônico: Ka, Kb e grau de ionização, pH, pOH e indicadores.

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Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2011. Prova oficial ↗