Questão de PH

por Fibonnacci Sáb 10 Jul 2021, 20:35

Considerando que um colecionador , resolveu criar peixes pequenos da espécie Coridora , que sobrevivem bem em pH que varia de 6,0 a 7,0 , precise fazer a correção do pH da água de seu aquário que é de 5,0 para um valor máximo de sobrevivência da espécie , tendo a sua disposição carbonato de cálcio. Pode-se inferir que a massa dessa substância , em miligramas , adicionada à água do aquário , considerando que seu volume é de 5 litros , apresenta valor mais próximo de :
Dados :Massas Molares : C=12 , O=16 , Ca= 40 , ([latex]10^{-2,5}= 0,003[/latex])

A)2,5
B)5,5
C)6,5
D)7,5
E)9,5

por **gabriel de castro** Sex 30 Jul 2021, 15:08

Olá Fibonnacci, tudo certo?

Para essa questão é interessante entendermos quais mecanismos reacionais deverão ser analisados e nada melhor do que isso do que escrever as reações químicas:

[latex]\left \{ \begin{array}{l} CaCO_{3}+2H_{2}O\rightarrow Ca(OH)_{2}+H_{2}CO_{3}\;\;(I)\\\\ Ca(OH)_{2}\rightarrow Ca^{2+}+2\;OH^{-}\;\;(II) \end{array} \right.[/latex]

Observe que o sal que utilizaremos para aumentar o pH do aquário se trata de um sal básico, ou seja, foi formado pela neutralização parcial de uma base forte (Ca(OH)₂) e um ácido fraco (H₂CO₃). Sendo assim, podemos anular os efeitos do ácidos na alteração do pH e trabalhar somente com a obtenção da base a partir da dissolução do sal na água e a sua posterior dissociação.

Repare que queremos aumentar o potencial hidrogeniônico até o "valor máximo de sobrevivência da espécie", isto é, devemos elevar o pH até 7 e para isso precisamos igualar a quantidade de íons H⁺ e OH^- nesse sistema. Entretanto, para evitarmos dar voltas e mais voltas para chegar no resultado esperado, precisamos perceber que a quantidade de íons H⁺ no aquário é igual a 5.10^-5 mols e a de OH^- é 5.10^-9 mols (basta multiplicar a concentração 10^-5 desse primeiro pelo volume do aquário e repetir o processo para hidroxila). Como queremos igualar a quantidade molar devemos adicionar essa quantidade de íons OH^- no sistema:

[latex]\Delta n= n_{F}-n_{0}=5.10^{-5}-5.10^{-9}\;\therefore\;\Delta n=0,000049995\;mol\simeq 5.10^{-5}[/latex]

Note então na equação (II) que na adição de 1 mol de CaCO₃ teremos a obtenção de 2 mols de hidroxila, isto é, para obtermos 5.10^-5 mols desse íon devemos adicionar 2,5.10^-5 mols do sal, sabendo disso fica fácil aplicar a regra de três relacionando a massa do carbonato de cálcio com a quantidade molar da oxidrila:

[latex]100000\;mg\;\rightarrow\; 2\;mols\\\\ x\;\rightarrow \;5.10^{-5}\;\therefore\;\boxed{x=2,5\;mg}[/latex]

Espero ter ajudado Smile