Explique por que uma solução de
apresenta odor irritante de amônia, enquanto que soluções de HCl não apresentam o odor acre deste ácido.
Passo 1
O enunciado pergunta por que uma solução aquosa de
apresenta o odor irritante de amônia, enquanto soluções de
não apresentam o “cheiro” acre do ácido.
Informações/condições relevantes que extraí do enunciado:
Informações/condições relevantes que extraí do enunciado:
- Estamos comparando duas substâncias dissolvidas em água:
(amônia) e (ácido clorídrico). - A pergunta busca uma explicação química — ou seja, o porquê físico-químico da diferença de odor entre as soluções.
- Não há dados numéricos fornecidos no enunciado, então vou usar constantes conhecidas (p. ex.
de e de ) e fazer cálculos ilustrativos para explicar o efeito.
Passo 2
Primeiro, uma ideia-chave: como percebemos cheiro?
- O olfato detecta moléculas voláteis na fase gasosa que atingem os recetores olfativos. Íons dissolvidos (como
ou ) não são voláteis e, portanto, não alcançam os recetores na forma iônica — não produzem cheiro diretamente. - Conclusão prática: para uma solução cheirar, precisa existir no vapor acima da solução uma fração de moléculas neutras voláteis que escapem para a fase gasosa.
Passo 3
Comportamento químico da amônia em água (o que determina volatilidade). Vou explicar a reação e usar uma conta ilustrativa.
- Reação de equilíbrio em água:
- A constante de base da amônia é aproximadamente
(vou escrever como ). Isso mostra que é uma base fraca: nem toda a amônia fica na forma iônica . - Interpretação: em solução há coexistência de
molecular (neutra) e de (íon). A fração molecular pode ser grande dependendo da concentração e do pH, e essa fração molecular é volátil e pode escapar como gás — é essa na fase gasosa que causa o odor característico da amônia.
Exemplo numérico simples para fixar a ideia (situação típica de limpeza: solução de amônia ~
):
- Aproximação: a concentração de
gerada é , então . Tomando ,
- Isso dá
, ou e . - Fração de amônia na forma molecular aproximada:
- Conclusão do exemplo: a maior parte da amônia está na forma molecular
, volátil, portanto vaporiza e produz odor.
Passo 4
Comportamento químico do ácido clorídrico em água e por que isto evita odor.
- Reação de ionização em água:
-
é um ácido forte: praticamente 100% dissocia em solução aquosa. Em termos de , o valor efetivo de de é muito negativo (aprox. ), o que significa que em praticamente qualquer pH aquoso a forma molecular é inexistente em quantidades detectáveis — predominam e . - Como dito no Passo 2, íons não são voláteis:
e ficam solvatos fortemente ligados à água (espécies como ), não escapam para a fase gasosa para ativar os recetores olfativos. Logo, uma solução aquosa típica de HCl não libera uma fração significativa de molecular no vapor e, portanto, não apresenta odor característico de “ácido”.
Exemplo ilustrativo com números (solução 0,1 M):
- Em diluições comuns o pH de uma solução
de HCl é aproximadamente . Usando Henderson–Hasselbalch inverso,
- Ou seja, a relação indica que a fração de
molecular é da ordem de — desprezível. Não há moléculas neutras suficientes para formar vapor detectável. (Obs.: em condições extremas, com ácido concentrado e “fumegante”, pode haver liberação de gasoso e aí sim cheiro/pungência e forte irritação.)
Passo 5
Ligando as duas explicações (resumo físico-químico): volatilidade, ionização e detecção olfativa.
- Amônia: base fraca → existe uma fração significativa de
molecular em solução → é volátil a temperatura ambiente → migra para a fase gasosa e atinge os recetores olfativos → odor forte e irritante. - Ácido clorídrico: ácido forte → praticamente toda a substância está dissociada em íons não voláteis (
, ) e fortemente solvados → quase nenhuma molécula neutra para vaporizar → não há cheiro característico na solução aquosa diluída. - Observação prática/aviso: isso não quer dizer que soluções de HCl sejam inofensivas — pelo contrário, mesmo sem “cheiro de ácido” elas irrigam e corroem mucosas; soluções concentradas ou aquecidas podem liberar
gasoso e aí haverá pungência/fumaça.
Passo 6
Um pequeno comentário adicional para fixar e te dar confiança na prova: o que o examinador geralmente espera que você diga em poucas linhas?
- Diga que olfato só detecta moléculas voláteis; explique que
em água existe em grande proporção como molécula neutra volátil, enquanto em água está praticamente totalmente dissociado em íons não voláteis. Se quiser, acrescente um número (p. ex. pKa de ≈ e ) para mostrar que você conhece os dados e pode justificar quantitativamente.
Resposta
A solução de
cheira porque grande parte da amônia está na forma molecular volátil
que escapa para o ar e ativa os recetores olfativos; já a solução de
não apresenta esse cheiro porque o
está praticamente totalmente dissociado em
e
(espécies iónicas fortemente solvadas e não voláteis), de modo que não há moléculas neutras suficientes para vaporizar e ser percebidas (exceto em soluções muito concentradas ou fumegantes).