Embora NaOH e CaO puros tenham propriedades muito diferentes, suas soluções aquosas possuem várias propriedades comuns. Relacione algumas propriedades gerais dessas soluções e explique seu comportamento comum em termos de espécies presentes.
Resposta: Quando o NaOH se dissolve em água, ele se dissocia completamente para formar
e
. O CaO é o óxido de um metal; ele se dissolve em água de acordo com o seguinte processo:
. Assim, as propriedades de ambas as soluções são dominadas pela presença de
. Ambas as soluções têm sabor amargo, tornam o papel de tornassol azul (são básicas), neutralizam soluções ácidas e conduzem eletricidade.
Resposta: Quando o NaOH se dissolve em água, ele se dissocia completamente para formar
Passo 1
O que o enunciado pede: relacionar propriedades gerais que as soluções aquosas de NaOH e de CaO têm em comum e explicar por que elas se comportam da mesma forma, descrevendo as espécies presentes.
Informações relevantes dadas (ou implícitas) que usaremos: a pergunta fala de NaOH puro e de CaO puro quando dissolvidos/em contato com água — então devemos considerar as reações de cada uma com água e identificar quais íons/especies aparecem na solução aquosa.
Informações relevantes dadas (ou implícitas) que usaremos: a pergunta fala de NaOH puro e de CaO puro quando dissolvidos/em contato com água — então devemos considerar as reações de cada uma com água e identificar quais íons/especies aparecem na solução aquosa.
Passo 2
Dissolução e espécies formadas para
.
Quando o hidróxido de sódio sólido entra em água ele se separa em íons; isso é chamado dissociação iônica. A reação é:
Quando o hidróxido de sódio sólido entra em água ele se separa em íons; isso é chamado dissociação iônica. A reação é:
Explanação didática: isso significa que cada unidade de
fornece um cátion
e um ânion
. O
é um hidróxido forte, então a dissociação é praticamente completa em água: quase todas as moléculas sólidas viram íons livres na solução. Esses íons são as “espécies presentes” que determinam propriedades como condutividade e basicidade.
Passo 3
Reação do
com água e espécies presentes.
O óxido de cálcio é um óxido básico; ao reagir com água forma hidróxido de cálcio:
O óxido de cálcio é um óxido básico; ao reagir com água forma hidróxido de cálcio:
Em solução (quando o hidróxido se dissolve) ocorre dissociação:
Explanação didática: portanto o efeito químico útil é que o
gera
na água (por via de
). Observação importante e prática: o
é apenas moderadamente solúvel em água (é “pouco solúvel”), então nem todo
adicionado necessariamente vira íons na solução — parte pode ficar como sólido ou formar uma suspensão (“leite de cal”). Isso diferencia quantitativamente a solução de
da de
.
Passo 4
Por que ambas as soluções têm comportamento básico (tornam tornassol azul, neutralizam ácidos, etc.).
A espécie-chave comum é . Vou explicar o conceito de acidez/basicidade e a relação com
: o pH mede a acidez pela concentração de
segundo
A espécie-chave comum é
e há uma relação entre
e
na água a
:
Se
aumenta,
diminui e o pH sobe (a solução fica básica). Assim, a presença de
em ambas as soluções explica imediatamente que elas são básicas e mudam indicadores como o papel de tornassol para azul.
Passo 5
Explanação das propriedades listadas (cada propriedade associada às espécies iônicas) — passo a passo e didático:
- Tornar papel de tornassol azul (ser básico): o
desloca equilíbrios dos indicadores para a forma básica; por isso o indicador muda de cor quando há excesso de . - Neutralizar ácidos: a neutralização é a reação direta entre
e :
Como ambas as soluções contêm
, elas reagem com ácidos consumindo
e formando água.
- Conduzir eletricidade: condução em soluções ocorre porque há cargas móveis (íons). As soluções têm
e em movimento; esses íons transportam carga elétrica, portanto a solução é condutora. Em geral, maior concentração de íons → maior condutividade. Note: é divalente, então cada íon carrega duas cargas positivas, o que influencia a condutividade por íon, mas a solubilidade menor de pode reduzir a condutividade total comparada a uma solução igualmente concentrada de . - Sensação “escorregadia” / ação sobre gorduras (saponificação):
ataca ésteres (presentes em gorduras), transformando-os em sais de ácidos graxos (sabão) — por isso a sensação escorregadia ao tocar soluções alcalinas. - Sabor amargo (mencionado classicamente): compostos básicos concentrados são descritos como amargos/soapy; não é técnica provar substâncias químicas perigosas — é apenas uma observação comum em literatura. Evite experimentar.
Passo 6
Diferenças importantes (para saber o que esperarmos na prova):
- Extensão da dissociação/solubilidade:
é altamente solúvel e se dissocia completamente, então para uma certa massa adicionada a solução de geralmente fornecerá maior do que a mesma massa de , porque é pouco solúvel. Em termos práticos: soluções de tendem a alcançar pH mais alto e condutividade maior com a mesma massa de soluto. - Estequiometria: cada unidade de
dá 1 mol de , enquanto cada mol de (convertido em ) pode fornecer até 2 mol de (pela dissociação do ), mas esse ganho pode ser limitado pela solubilidade. - Íon presente:
é monovalente, é divalente — o cátion divalente influencia interações iônicas, formação de precipitados (por exemplo com forma ) e pode afetar propriedades coligativas/força iônica de modo diferente. Essas são diferenças que mudam detalhes práticos, mas não as propriedades “básicas” gerais, que vêm de .
Passo 7
Resumo didático final (como você deve responder na prova ou usar em um exercício): identifique as espécies e ligue-as às propriedades. A argumentação curta e correta é:
- Para
: a solução contém e . - Para
: reage com água formando que libera e . - Propriedades comuns (motivo): ambas as soluções contêm
, e é a presença desse ânion que torna as soluções básicas (mudam tornassol), permite neutralização de ácidos ( ), confere condutividade (íons móveis) e causa reações com gorduras (saponificação), entre outros efeitos. Diferem na solubilidade e na natureza do cátion ( vs ), o que altera quantidades e alguns efeitos secundários.
Resposta
Ambas as soluções contêm
(de
dissociando-se e de
formando
que se dissocia em
); por isso ambas são básicas (tornam tornassol azul), neutralizam ácidos via
, conduzem eletricidade (íons móveis
) e atacam gorduras (sensação escorregadia / saponificação). Diferença importante:
é altamente solúvel e fornece
elevado de forma direta, enquanto
precisa formar
e sua solubilidade limitada pode reduzir a quantidade de
efetiva; além disso
é divalente e apresenta comportamento iônico diferente de
.