Alternativa correta: A

Tema central da questão: Esta questão aborda neutralização ácido-base, um conceito fundamental em Química Analítica, muito utilizado em laboratórios e em processos ambientais para o tratamento seguro de resíduos. O aluno precisa compreender cálculos de concentração, pH, relação estequiométrica e manipulação de unidades de medida.

Resumo teórico: A reação de neutralização entre uma base forte (NaOH) e um ácido forte (HCl) resulta na formação de água e sal, numa proporção molar de 1:1. O pH indica a concentração de íons H⁺ no ácido. A unidade ppm (partes por milhão) expressa a quantidade de soluto (em massa) em relação à massa total da solução.

Fontes de apoio: Atkins, P.; Jones, L. "Princípios de Química"; Manual de Tratamento de Resíduos Químicos (ABNT NBR 10004/2004).

Justificativa da alternativa correta:
Vamos ao passo-a-passo da resolução:

1. Massa de NaOH: 400 ppm = 400 mg/kg.
 Em 10 kg de solução, temos: 10 kg × 400 mg/kg = 4000 mg = 4 g de NaOH.

2. Mols de NaOH:
 n(NaOH) = 4 g / 40 g/mol = 0,1 mol

3. Mols de HCl necessários:
 Para neutralização total: 0,1 mol (1:1)

4. Concentração de H⁺ no HCl:
 pH = 1 ⇒ [H⁺] = 10^-1 mol/L = 0,1 mol/L

5. Volume de solução ácida:
 0,1 mol ÷ 0,1 mol/L = 1 L

Portanto, a alternativa A está correta.

Análise das alternativas incorretas:

B, C, D, E (2 a 5 L): Todas elas superestimam o volume necessário. Isto ocorre, geralmente, por erro nos cálculos de concentração (ppm para g), na conversão do pH para molaridade, ou por não considerar a estequiometria 1:1 da reação. Em concursos, fique atento a pegadinhas de conversão de unidades!

Dica de interpretação: Ao encontrar dados como ppm e pH, a chave é transformar tudo em mols e verificar a proporção da reação. Não se esqueça de conferir sempre as unidades envolvidas – erros simples de unidade podem custar questão!

Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!