A definição de alcalinidade de uma água é sua capacidade de neutralizar um
ácido forte, até um determinado pH . A alcalinidade de águas naturais se deve principalmente à presença de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos. Já a dureza de uma água é a soma das concentrações de todos os cátions. Sobre a alcalinidade e a dureza das águas naturais e potáveis, assinale a alternativa correta.
A) Quando o pH da água estiver entre 8,3 a 9,4 a água contém apenas bicarbonato.
B) A dureza temporária é causada pela presença de bicarbonato de cálcio e de magnésio.
C) A Portaria GM/MS n
888/2017 estabelece VMP para dureza total de
para águas potáveis.
D) A dureza carbonato não é sensível ao calor, podendo precipitar a temperatura ambiente.
E) Águas alcalinas podem causar incrustações em caldeiras.
ácido forte, até um determinado pH . A alcalinidade de águas naturais se deve principalmente à presença de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos. Já a dureza de uma água é a soma das concentrações de todos os cátions. Sobre a alcalinidade e a dureza das águas naturais e potáveis, assinale a alternativa correta.
A) Quando o pH da água estiver entre 8,3 a 9,4 a água contém apenas bicarbonato.
B) A dureza temporária é causada pela presença de bicarbonato de cálcio e de magnésio.
C) A Portaria GM/MS n
D) A dureza carbonato não é sensível ao calor, podendo precipitar a temperatura ambiente.
E) Águas alcalinas podem causar incrustações em caldeiras.
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
- O enunciado define:
- Alcalinidade: capacidade de uma água neutralizar um ácido forte até um determinado
. Diz que a alcalinidade de águas naturais deve-se principalmente à presença de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos. - Dureza: soma das concentrações de todos os cátions relevantes (tipicamente
e , entre outros).
- Alcalinidade: capacidade de uma água neutralizar um ácido forte até um determinado
- Pede: assinalar a alternativa correta entre as opções A, B, C, D, E.
Informações úteis dadas no enunciado que vou usar (transcritas):
- Alcalinidade relacionada a carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos.
- Dureza é soma de cátions.
Passo 2
Entender o que são carbonato, bicarbonato e sua distribuição em função do
.
- As reações ácido-base principais do sistema dióxido de carbono / carbonatos em água são:
- Essas reações têm dois pontos característicos (constantes de dissociação) chamados
. Valores típicos a são:
- Interpretação prática (regra de bolso de química aquática):
- Para
muito abaixo de predomina . - Entre
e predomina (bicarbonato). - Acima de
começa a predominar (carbonato).
- Para
- Conclusão didática: bicarbonato é a espécie predominante numa ampla faixa (aprox.
entre e ). Portanto afirmar que “apenas bicarbonato” existe numa faixa restrita como a é incorreto: nessa faixa o bicarbonato é sim a espécie dominante, mas não é correto dizer “apenas bicarbonato” (há sempre equilíbrio com ou dependendo do e da concentração).
Passo 3
Explicar dureza temporária vs permanente e como o calor age sobre elas (isso é crucial para avaliar a alternativa B e D).
- Dureza é principalmente causada por
e . Há duas categorias clássicas: - Dureza temporária (ou dureza carbonato): causada por sais solúveis de bicarbonato, tipicamente
e . - Dureza permanente (ou dureza não-carbonato): causada por sais como sulfatos e cloretos, por exemplo
, , que não são removidos por aquecimento simples.
- Dureza temporária (ou dureza carbonato): causada por sais solúveis de bicarbonato, tipicamente
- Por que é chamada “temporária”? Porque, ao aquecer a água ou ferver, os bicarbonatos se decompõem e precipitam como carbonato insolúvel:
- O carbonato (
) é pouco solúvel e forma precipitado (incrustação). - Assim: dureza temporária é sensível ao calor (pode ser removida por fervura), ao contrário da dureza permanente.
Passo 4
Avaliar a alternativa A com base no exposto.
- A afirma: “Quando o
da água estiver entre a a água contém apenas bicarbonato.” - Usando a distribuição ácido-base (Passo 2), na faixa
– o bicarbonato é a espécie predominante, mas:- “Apenas bicarbonato” é uma afirmação muito forte e incorreta, porque sempre há equilíbrio com outras espécies (por exemplo uma fração de
dissolvido, e à medida que se aproxima de começa a haver mais ).
- “Apenas bicarbonato” é uma afirmação muito forte e incorreta, porque sempre há equilíbrio com outras espécies (por exemplo uma fração de
- Conclusão: alternativa A é falsa.
Passo 5
Avaliar a alternativa B com explicação didática.
- B afirma: “A dureza temporária é causada pela presença de bicarbonato de cálcio e de magnésio.”
- Do Passo 3 sabemos que dureza temporária = dureza carbonato = presença de
e , que precipitam ao aquecer. - Isso corresponde exatamente à definição clássica. A frase está correta e bem formulada.
- Conclusão: alternativa B é verdadeira.
Passo 6
Avaliar a alternativa C sobre a Portaria GM/MS n.º 888/2017.
- A alternativa C declara que a Portaria estabelece VMP (valor máximo permitido) para dureza total de
. - Observação importante: nas portarias de potabilidade brasileiras usuais a dureza total não é tipicamente listada como parâmetro de obrigatória potabilidade com VMP estrito (os parâmetros obrigatórios são outros, como coliformes, pH, chumbo, etc.). A dureza costuma ser tratada como parâmetro indicativo, sem um limite de VMP de
na Portaria citada. - Portanto a afirmação específica de que a Portaria GM/MS n.º
estabelece VMP para dureza total de está incorreta. - Conclusão: alternativa C é falsa.
Passo 7
Avaliar a alternativa D sobre dureza carbonato e sensibilidade ao calor.
- D afirma: “A dureza carbonato não é sensível ao calor, podendo precipitar a temperatura ambiente.”
- Do Passo 3 aprendemos o contrário: a dureza carbonato (temporária) é sensível ao calor — é justamente removida pela fervura, porque os bicarbonatos se decompõem e precipitam quando aquecidos.
- Além disso, a precipitação por decomposição térmica tende a ocorrer com aumento de temperatura (ou perda de
), não “precipitar à temperatura ambiente” por si só (salvo mudanças de química da solução). - Conclusão: D é falsa.
Passo 8
Avaliar a alternativa E sobre águas alcalinas e incrustações em caldeiras.
- E afirma: “Águas alcalinas podem causar incrustações em caldeiras.”
- É preciso separar termos: “águas alcalinas” (alto
) ≠ “águas com alta alcalinidade” (capacidade de tamponamento por bicarbonatos/carbonatos). Incrustações (scale) em caldeiras são causadas principalmente pela precipitação de sais como , que depende de dureza (presença de e ) e alcalinidade (bicarbonato/carbonato) e também de aquecimento/degaseificação de . - Afirmações aceitáveis: “águas com alta dureza/alcalinidade tendem a causar incrustações quando aquecidas.”
- A frase dada é genérica (“águas alcalinas podem causar…”) — por si só, um
elevado não é garantia de incrustação; o que provoca incrustação é a presença de sais de cálcio/magnésio que precipitam quando a água é aquecida (dureza temporária e certos equilíbrios de carbonato). Logo a opção, tal como escrita, é imprecisa e pode ser considerada falsa no contexto de prova (ela confunde pH alto com causa direta). - Conclusão: E é imprecisa e, para os critérios da questão (uma única alternativa correta), deve ser considerada falsa.
Passo 9
Resumo final dos julgamentos sobre cada alternativa (síntese didática):
- A: falsa — bicarbonato é predominante numa faixa ampla, mas “apenas bicarbonato” entre
e é incorreto. - B: verdadeira — dureza temporária = causada por
e . - C: falsa — a Portaria mencionada não estabelece esse VMP específico para dureza total (dureza não é parâmetro com VMP de
na portaria citada). - D: falsa — dureza carbonato é sensível ao calor (é precisamente o que define “temporária”).
- E: falsa (ou imprecisa) — incrustações estão ligadas à dureza e alcalinidade efetiva (bicarbonatos/carbonatos) e ao aquecimento; afirmar que “águas alcalinas podem causar incrustações” sem qualificar leva a erro conceitual.
Resposta
B) A dureza temporária é causada pela presença de bicarbonato de cálcio e de magnésio.