Questão 61 — Soluções — Neutralização e pH (Química) — ITA · Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) 2019

Química Soluções — Neutralização e pH

ITA 2019 Médio

Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) · Vestibular 2020 — 1ª Fase (Física, Português, Inglês, Matemática e Química)

Gabarito disponível

Em um experimento realizado a 298 K foram adicionados 20,0 mL de HCl 1,5.10⁻⁴ mol L⁻¹ a 0,48 L de uma solução de limpeza contendo 3,01.10⁻⁶ mol de uma base forte hipotética XOH. O valor da concentração de H₃O⁺, em mol L⊠1, na solução resultante é igual a

Selecione uma alternativa A) 1,0 . 10⁻⁸. B) 8,3 . 10⁻⁸. C) 1,0 . 10⁻⁷. D) 1,2 . 10⁻⁷. E) 8,2 . 10⁻⁷.

Resolução comentada

Neutralização de base forte por HCl com excesso de OH⁻ muito diluído, em que a autoionização da água precisa ser considerada.

n(HCl) = 0,020 L × 1,5·10⁻⁴ = 3,0·10⁻⁶ mol, contra 3,01·10⁻⁶ mol de XOH. Sobra cerca de 1·10⁻⁸ mol de OH⁻ em 0,50 L, ou seja, cerca de 2·10⁻⁸ mol/L. Como esse valor é próximo de 10⁻⁷, não se pode ignorar a água, e vale [OH⁻] − [H₃O⁺] ≈ 2·10⁻⁸ com [H₃O⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴. O resultado fica na faixa de 10⁻⁷ mol/L, ligeiramente abaixo, e o gabarito oficial (B) é o valor adotado pela banca. Minha conta direta deu cerca de 9·10⁻⁸, mais próximo de B do que das demais alternativas, mas não reproduzi exatamente 8,3·10⁻⁸.

Análise das alternativas

A) 1,0·10⁻⁸ ignora a autoionização da água e é incompatível com uma solução quase neutra. C) 1,0·10⁻⁷ corresponde à água pura, mas ainda há leve excesso de base. D) e E) estão acima de 10⁻⁷, o que indicaria solução ácida, e não há excesso de ácido.

Referência: Equilíbrio iônico da água, Kw = 1,0·10⁻¹⁴ a 298 K; titulação forte-forte.

Resolução comentada do VaiConcursos.