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.
Passo 1
O enunciado diz que
e
puros (sólidos) têm propriedades diferentes, mas que as soluções aquosas desses compostos têm várias propriedades em comum. O que se pede: relacione algumas propriedades gerais dessas soluções aquosas e explique por que elas se comportam de forma parecida, identificando as espécies químicas presentes nas soluções.
Informações relevantes do enunciado:
- Compostos originais:
(hidróxido de sódio) e (óxido de cálcio). - Situação: ambas em solução aquosa.
- Pedido: listar propriedades gerais comuns das soluções e explicar o comportamento em termos das espécies presentes.
Passo 2
Primeiro vamos ver o que acontece quando cada sólido entra em água — é aqui que aparecem as espécies responsáveis pelas propriedades comuns.
Reação (dissolução / hidratação) do hidróxido de sódio:
Explicação didática:
é um eletrólito forte; ao dissolver-se em água ele se separa praticamente por completo em íons
e
. Esses íons ficam livres e hidratados em água.
Reação do óxido de cálcio com água (hidratação):
Em presença de água forma-se
(hidróxido de cálcio). Parte dele pode ficar dissolvida; o equilíbrio de dissociação é:
Explicação didática:
é pouco solúvel — uma porção se dissolve e gera
e
; se muito
for acrescentado fica sólido não dissolvido e a solução fica saturada.
Resumo curto das espécies presentes:
- Solução de
: predominam e (além de ). - Solução de
(após hidratação): predominam , e possivelmente não dissolvido.
Passo 3
Agora explico, passo a passo, por que as espécies acima geram propriedades comuns. O ponto central: ambas as soluções contém
. O aniônio hidróxido é o responsável pela “basicidade” e por muitas propriedades observadas.
O que faz
na solução (explicações didáticas e concretas):
- Basicidade (pH alto):
é a base que aceita prótons. A relação entre concentração de hidróxido e pH é
Exemplo didático: se
então
e
— solução claramente básica. Conclusão: presença de
eleva muito o pH em ambas as soluções.
- Reatividade ácida (neutralização):
reage com íons hidrogênio ( ) de ácidos:
Isto explica por que ambas neutralizam ácidos formando sal e água.
-
Condutividade elétrica: íons carregados conduzem corrente. Quanto mais íons e quanto maior a carga, maior a condutividade. Assim, soluções de
(muitas partículas e ) e soluções aquosas formadas a partir de (com e ) são condutoras de eletricidade. Nota didática: carrega carga dupla, contribuindo fortemente por íon, mas a solubilidade menor de limita quantos íons estão presentes. -
Indicadores ácido-base:
altera o estado ácido/base de indicadores. Exemplos: - Tornam fenolftaleína rosa (em meio básico).
- Vira papel de tornassol para azul.
Explicação simples:retira prótons de moléculas indicadoras, mudando sua estrutura eletrônica e, assim, sua cor.
-
Propriedades corrosivas / cáusticas e efeito sobre gorduras (saponificação):
ataca ésteres e lipídios, hidrolisando-os. Reação simplificada de saponificação:
Explicação: essa reação transforma gorduras em sabões (ânions carboxilato), por isso soluções básicas são escorregadias e corroem pele e tecidos orgânicos.
-
Reação com
: e reagem com dióxido de carbono, com efeitos visíveis: - Com
:
precipitando(turvação — teste da “água de cal” que fica leitosa). - Com
:
(formação de carbonato solúvel; dependendo da quantidade pode formar). Conclusão: ambas capturam , mas o produto visível (precipitado) aparece mais claramente com cálcio. - Com
-
Formação de hidróxidos metálicos (precipitação):
pode precipitar muitos catiões metálicos:
Exemplo:
. Assim, soluções básicas podem causar precipitação de hidróxidos ao encontrar certos íons.
Passo 4
Comparando as diferenças importantes (para você não se confundir na prova): apesar das semelhanças, há diferenças que vêm das outras espécies presentes (
vs
) e da solubilidade.
Pontos para lembrar (didático, prático para a prova):
- Intensidade da basicidade:
é completamente solúvel e fornece na quantidade da concentração da solução; primeiro forma e a solubilidade limitada de limita na solução saturada. Logo, a solução de pode alcançar concentrações de muito maiores que uma solução saturada de . - Efeito da carga iônica:
tem carga e pode formar precipitados (ex.: carbonato de cálcio, sais pouco solúveis) e complexos que não forma tão facilmente. Assim, algumas reações — como a precipitação de — são características do cálcio, não do sódio. - Aspecto físico: solução de
(água de cal) frequentemente apresenta sedimento de se em excesso; solução de fica completamente homogênea se dissolvida.
Passo 5
Resumo conceitual (como se fosse a “cola” para a prova): o que importa para as propriedades das soluções são as espécies iônicas dissolvidas. Tanto
quanto
(via
) geram
em água; portanto compartilham todas as propriedades associadas a uma solução rica em
: pH elevado, basicidade, condutividade, reação de neutralização com ácidos, mudança de cor de indicadores, capacidade de saponificar gorduras, reagir com
e precipitar hidróxidos metálicos. As diferenças práticas decorrem da solubilidade de
e da presença de
(carga dupla), enquanto
é um cátion monovalente mais “inerte” quimicamente nesses contextos.
Resposta
Soluções aquosas de
e de
(após hidratação para
) apresentam: pH elevado (são básicas), condutividade elétrica elevada (presença de íons), capacidade de neutralizar ácidos (
), mudar cor de indicadores (ex.: fenolftaleína rosa, tornassol azul), atacar gorduras/saponificar (hidrolisar ésteres) e reagir com
(formando carbonatos;
precipita). Explicação final resumida: o comportamento comum provém da presença em solução do íon
(além de água e dos cátions
ou
); é o
que determina a basicidade e a maior parte das propriedades comuns, enquanto diferenças práticas vêm da solubilidade e da carga dos cátions (
vs
).