Um professor de Química propôs a manipulação de um indicador ácido-base que se comportasse da seguinte maneira:
pH
Cor da
solução
amarela
alaranjada
vermelha
As cores das soluções aquosas de
e
, na presença desse indicador, são, respectivamente
a) amarela, alaranjada e vermelha.
b) amarela, vermelha e alaranjada.
c) vermelha, alaranjada e amarela.
d) alaranjada, amarela e vermelha.
| pH |
|
||
|
|
amarela | ||
|
|
alaranjada | ||
|
|
vermelha |
a) amarela, alaranjada e vermelha.
b) amarela, vermelha e alaranjada.
c) vermelha, alaranjada e amarela.
d) alaranjada, amarela e vermelha.
Passo 1
O enunciado dá um indicador cuja cor depende do pH da solução:
→ amarela,
→ alaranjada,
→ vermelha.
Pede-se a cor, na presença desse indicador, das soluções aquosas de ,
e
, nessa ordem.
Informações dadas explícitas: fórmulas das substâncias que serão dissolvidas em água e a correspondência cor ↔ pH do indicador.
Pede-se a cor, na presença desse indicador, das soluções aquosas de
Informações dadas explícitas: fórmulas das substâncias que serão dissolvidas em água e a correspondência cor ↔ pH do indicador.
Passo 2
Conceito-chave (explicado passo a passo): como prever se uma solução aquosa de um sal é ácida, neutra ou básica.
- Um sal resulta da combinação de um cátion (do ácido) e um ânion (da base).
- Se o cátion vem de um ácido forte (ex.:
) ele é quimicamente neutro em solução; se vem de um ácido fraco ele pode doar prótons e tornar a solução ácida. - Se o ânion vem de uma base forte (ex.:
) ele é neutro; se vem de uma base fraca ele pode aceitar prótons (hidrolisar) e tornar a solução básica.
Resumo prático (regra rápida para prova): - Sal de ácido forte + base forte → solução aproximadamente neutra (
). - Sal de ácido fraco + base forte → solução básica (
). - Sal de ácido forte + base fraca → solução ácida (
).
Vou usar essas regras para cada sal. Quando eu mencionar fórmulas químicas ou equilibríos de hidrolise, explico o que significa cada termo.
Passo 3
Análise de
.
-
vem de (base forte) e (ácido forte). - Pelas regras, cátion
e ânion são ambos “não-hidrolisantes” (espectadores). Isso leva a uma solução aproximadamente neutra, ou seja . - Pelo indicador:
corresponde à cor alaranjada. Portanto a cor da solução de será alaranjada.
Passo 4
Análise de
.
-
vem de (base forte) e (ácido fraco). - O ânion
é a base conjugada de e sofre hidrólise básica em água:
- Essa reação produz
, aumentando a basicidade da solução (logo ). - Um modo de quantificar (opcional para prova): a força básica de
é dada por , com
onde
é o produto iônico da água (
a
) e
é pequeno (HCN é ácido fraco), então
é relativamente pequeno mas suficiente para tornar a solução básica. Não precisamos do valor numérico para decidir o sinal do pH.
- Pelo indicador:
corresponde à cor vermelha. Portanto a cor da solução de será vermelha.
Passo 5
Análise de
.
-
vem de (base fraca) e (ácido forte). - O cátion
é o ácido conjugado de e sofre hidrólise ácida em água:
- Essa reação produz
(ou ), aumentando a acidez da solução (logo ). - Pode-se relacionar a constante ácida do
por ; como tem moderado, age como ácido fraco. Novamente, não é preciso calcular numericamente para classificar . - Pelo indicador:
corresponde à cor amarela. Portanto a cor da solução de será amarela.
Passo 6
Resumo das conclusões (na ordem solicitada:
,
,
):
-
→ solução básica → cor vermelha. -
→ solução neutra ( ) → cor alaranjada. -
→ solução ácida → cor amarela.
Comparando com as alternativas do enunciado, isso corresponde à alternativa (c).
Resposta
c) vermelha, alaranjada e amarela.