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questão de neutralização

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questão de neutralização

Mensagem por rbruxel em Qui Jul 21 2016, 22:40

Ainda no contexto do acidente anteriormente mencionado, considere que 1,0 × 10^5 mol de H2SO4 tenham atingido um lago com volume de água igual a 1,0 × 10^9 L e que esse ácido tenha se distribuído rapidamente por toda extensão do lago, formando uma solução homogênea. Considere, também, que, antes da contaminação, a água do lago fosse neutra, que a autoprotólise da água seja uma reação altamente endotérmica e que, a 25 ºC, o valor de sua constante seja igual a 1,0 × 10^–14. Com base nessas informações e desprezando os desvios de idealidade e a ocorrência de reações paralelas às de ionização do ácido e de autoprotólise da água, julgue os itens a seguir.

 89 Espera-se que uma fração menor das moléculas de H2SO4 sofra a segunda ionização após o tratamento da água contaminada do lago com um composto químico básico.
 90 Caso o acidente em questão tenha ocorrido em um dia frio, com a temperatura da água a 5 ºC, é correto concluir que, no instante imediatamente anterior ao derramamento, o pH da água do lago era superior a 7,0.
 91 Considerando-se que a primeira ionização do H2SO4 seja praticamente completa e a segunda, parcial, é correto concluir que o pH da água do lago, após a contaminação pelo ácido, atinge valor inferior a 4,0.


Ajudem-me nesses itens por favor!

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Re: questão de neutralização

Mensagem por Thiago Lira em Sab Jul 23 2016, 21:04

Reação de neutralização:
H2SO4 + 2NaOH -> 2H2O + Na2SO4
Que pode ser dividida em:
H2SO4 -> 2H+ + SO4^2-
2NaOH -> 2Na+ + 2OH-

No decorrer da reação, o H+ derivado da ionização do ácido é consumido pelo OH- da base. Isso altera o equilíbrio da reação do ácido, pois a concentração cada vez mais baixa de H+ faz com que o ácido precise se ionizar mais para manter as quantidades constantes na solução (lago). Assim, o item 89 pode ser considerado falso.

Nesse caso, a temperatura é um fator que influencia na reação de autoionização da água. Assim, quanto maior a temperatura, mais moléculas estarão ionizadas - a situação contrária também é verdade. Entretanto, analisando a reação de ionização da água H2O <-> H+ + OH-, nota-se que, independente dela ou não, o pH sempre se manterá neutro. Dessa forma, o item 90 é falso.

A ionização do ácido H2SO4 se dá pelas reações:
H2SO4 <-> H+ + HSO4- (primeira ionização)
HSO4- <-> H+ + SO4- (segunda ionização)
Se são derramados 10^5mols de ácido, e a primeira ionização é completa, temos obrigatoriamente 10^5mols de H+ em solução, no caso, em 10^9 L de água.
Se temos 10^5 H+ em 10^9 L de água, temos 10^5/10^9 = 10^-4 H+ por litro de água. Isso corresponde a um pH = 4. Portanto, o item 91 é correto.
OBSERVAÇÃO: no cálculo acima, o cálculo é feito considerando que a água do lago é NEUTRA, afirmação feita no enunciado da questão. Caso não fosse neutra, seria necessário considerar o pH da água.

Espero ter sido claro!!

Thiago Lira
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Re: questão de neutralização

Mensagem por rbruxel em Dom Jul 24 2016, 21:13

Muito claro, muito obrigado!!

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Re: questão de neutralização

Mensagem por rbruxel em Dom Jul 24 2016, 21:16

Item 90 esta correto pelo gabarito.

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