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Q2592290
Química Soluções e Substâncias Inorgânicas , Substâncias Inorgânicas: dissociação iônica e ionização, conceitos de ácido-base. ,
Ano: 2024 Banca: UNIFAL-MG Órgão: UNIFAL-MG Prova: UNIFAL-MG - 2024 - UNIFAL-MG - Técnico de Laboratório/Área: Química |
Q2592290 Química

Leia o texto para responder às questões de 32 a 34. Ao ser contratado, o técnico observou que foram acumulados, no laboratório, vários frascos com resíduos químicos que devem ser tratados e/ou encaminhados para descarte correto. Consultando uma central de resíduos já estabelecida, ele encontrou algumas informações que poderiam auxiliar nesse processo. Por exemplo, soluções aquosas de sais inorgânicos de metais alcalinos e alcalinos terrosos: NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2, Na2SO4, MgSO4 e tampões PO43-, não contaminados com outros produtos, devem ser diluídos e descartados diretamente na rede de esgoto. Soluções de ácidos ou bases inorgânicas: H2SO4, HCl, H3PO4, HNO3, KOH, NaOH, Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3. devem ser diluídas e neutralizadas, podendo, então, serem desprezadas na rede de esgoto, desde que não contaminadas com outros produtos.


A primeira etapa foi a identificação dos frascos buscando segregar os resíduos que são passíveis de destruição /neutralização no próprio laboratório, para posterior descarte na pia. Três frascos foram separados, pois se enquadravam nessa situação. Eles estavam classificados como descrito abaixo:


Frasco

Quantidade

Composição sugerida

1

9,6L

Resíduo da reação de H2SO412 mol L-1 com Magnésio metálico e água de lavagem.

2

12,4L

Solução de Bicarbonato de sódio (NaHCO3) e Ácido clorídrico (HCl).

3

11,2L

Resíduo de KOH 6 mol L-1 com água de lavagem.


Prezando pela segurança, este técnico buscou confirmar o máximo de informações apresentadas nesses rótulos, antes de proceder a qualquer tratamento. Assim, ele realizou alguns ensaios com amostras dos resíduos de forma a verificar aspecto físico, coloração, presença de precipitados, pH e ainda testes qualitativos para íons.


Disponível em: <https://www.sgas.ufscar.br/degr/residuos/residuos-quimicos/tratamento-no-laboratorio> (Com adaptações). Acesso em: 17. Abr. 2024.

O técnico separou 200 ml de cada frasco para analisar. Após análise, o frasco 3 indicou uma concentração de 4,3mol L-1 de KOH e a ausência de contaminantes, podendo apenas neutralizar e descartar a solução na pia. Dentre as opções disponíveis e menos dispendiosas, o técnico optou por um resíduo de HCl 1,5 mol L-1 que tinha sido gerado e que também precisava ser descartado.


Considerando os volumes e as concentrações apresentados, qual alternativa apresenta o volume mais próximo do necessário para neutralizar totalmente os 11 litros restantes da solução de KOH?

Alternativas

Gabarito comentado

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Alternativa Correta: C - 31,5L.

O tema central da questão é a neutralização de soluções, um conceito fundamental em química para o descarte seguro de resíduos. Aqui, o técnico precisa neutralizar uma solução de KOH com HCl antes do descarte.

Para resolver a questão, é essencial entender que a neutralização ocorre quando a quantidade de íons H+ do ácido é igual à de íons OH- da base. A reação balanceada entre KOH e HCl é:

KOH(aq) + HCl(aq) → KCl(aq) + H2O(l)

Utiliza-se a fórmula n = C × V (onde n é o número de mols, C é a concentração e V é o volume) para calcular a quantidade de solução necessária.

Primeiro, calculamos os mols de KOH:

CKOH = 4,3 mol/L e VKOH = 11 L

nKOH = 4,3 mol/L × 11 L = 47,3 mol

A mesma quantidade de mols de HCl é necessária para a neutralização:

CHCl = 1,5 mol/L

Então, encontramos o volume de HCl:

VHCl = nHCl / CHCl = 47,3 mol / 1,5 mol/L = 31,5 L

Portanto, a alternativa correta é C, 31,5L.

Agora, vamos examinar as alternativas incorretas:

A - 3,9L: Volume insuficiente para neutralizar, pois considera uma quantidade muito menor de HCl.

B - 43,8L: Excesso de HCl, resultando em um descarte não neutralizado corretamente.

D - 11,0L: Considera apenas o volume de KOH, sem ajuste para a concentração necessária de HCl.

Estratégia para interpretação:

  • Leia atentamente para entender o equilíbrio envolvido na neutralização.
  • Calcule os mols corretamente e compare com as alternativas.
  • Verifique se o volume calculado faz sentido para os dados fornecidos.

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