(UFMG) Pequenos pedaços de lítio, Li, sódio, Na, e potássio, K, metálicos, todos com a mesma quantidade em mol, foram colocados em três recipientes diferentes, cada um deles contendo uma mistura de água e fenolftaleína (um indicador ácido base).
Nos três casos, ocorreu reação química e observou-se a formação de bolhas.
Ao final das reações, as três soluções tornaram-se cor-de-rosa.
O tempo necessário para que cada uma dessas reações se complete está registrado nesta tabela:
Substância
Tempo de reação (s)
Li
80
Na
20
K
5
Considerando-se essas informações, é incorreto afirmar que:
a) a cor das soluções finais indica que o meio se tornou básico.
b) a mudança de cor é resultado de uma reação química.
c) a reatividade do potássio é menor que a do sódio.
d) as bolhas observadas resultam da formação de
gasoso.
Nos três casos, ocorreu reação química e observou-se a formação de bolhas.
Ao final das reações, as três soluções tornaram-se cor-de-rosa.
O tempo necessário para que cada uma dessas reações se complete está registrado nesta tabela:
| Substância | Tempo de reação (s) |
| Li | 80 |
| Na | 20 |
| K | 5 |
a) a cor das soluções finais indica que o meio se tornou básico.
b) a mudança de cor é resultado de uma reação química.
c) a reatividade do potássio é menor que a do sódio.
d) as bolhas observadas resultam da formação de
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações: pedaços metálicos de lítio, sódio e potássio, todos com a mesma quantidade em mol, foram colocados em recipientes contendo água e fenolftaleína. Em cada caso ocorreu reação, observaram-se bolhas e, ao final, as soluções ficaram cor-de-rosa. Os tempos necessários para que cada reação se complete são:
,
,
.
A pergunta do enunciado é: considerando essas informações, qual das afirmativas abaixo é incorreta?
a) a cor das soluções finais indica que o meio se tornou básico.
b) a mudança de cor é resultado de uma reação química.
c) a reatividade do potássio é menor que a do sódio.
d) as bolhas observadas resultam da formação de gasoso.
A pergunta do enunciado é: considerando essas informações, qual das afirmativas abaixo é incorreta?
a) a cor das soluções finais indica que o meio se tornou básico.
b) a mudança de cor é resultado de uma reação química.
c) a reatividade do potássio é menor que a do sódio.
d) as bolhas observadas resultam da formação de
Passo 2
Vamos entender o que acontece quando metais alcalinos (Li, Na, K) reagem com água: a reação típica é a seguinte:
onde
representa o metal (Li, Na ou K).
Expliquei a equação: os dois átomos de metal reagem com duas moléculas de água formando dois sais hidróxidos metálicos ( ) e uma molécula de gás hidrogênio (
). Aqui
é um hidróxido solúvel que libera íons hidroxila
em solução.
Expliquei a equação: os dois átomos de metal reagem com duas moléculas de água formando dois sais hidróxidos metálicos (
Passo 3
Por que a solução fica cor-de-rosa? A fenolftaleína é um indicador ácido-base que muda de cor dependendo do pH: em meio ácido ou neutro ela é incolor e, em meio básico, torna-se rosa. A transição principal ocorre aproximadamente na faixa de pH
até
.
Como a reação forma e, portanto, aumenta a concentração de
, o pH sobe (o meio fica básico) e a fenolftaleína fica cor-de-rosa. Isso explica a observação experimental.
Como a reação forma
Passo 4
Sobre as bolhas: olhando para a equação química do Passo 2, vemos que um dos produtos é
gasoso. Bolhas que saem durante a reação são exatamente bolhas de
. Portanto, a observação de bolhas é consistente com a formação de
pela reação metal + água.
Passo 5
Agora vamos interpretar os tempos de reação e o que eles dizem sobre reatividade. Os tempos medidos foram
,
,
. Em condições semelhantes, um tempo menor indica que a reação foi mais rápida — ou seja, o reagente é mais reativo (ele reage com mais facilidade/velocidade com a água). Assim, a ordem de reatividade a partir dos tempos é:
(Isto coincide com a tendência periódica: ao descer no grupo 1 a perda do elétron mais externo se torna mais fácil, aumentando a reatividade.)
Passo 6
Checando cada alternativa com o que já vimos:
- (a) “a cor das soluções finais indica que o meio se tornou básico.” — Verdadeiro, porque fenolftaleína fica rosa em meio básico devido à formação de
e . - (b) “a mudança de cor é resultado de uma reação química.” — Verdadeiro, pois a mudança de pH (e portanto da cor do indicador) decorre da reação química entre o metal e a água que gera
. - (c) “a reatividade do potássio é menor que a do sódio.” — Isso contradiz os tempos medidos: potássio reagiu em
e sódio em , logo o potássio reagiu mais rápido (é mais reativo). Portanto esta afirmativa é falsa. - (d) “as bolhas observadas resultam da formação de
gasoso.” — Verdadeiro, conforme a estequiometria da reação mostrada no Passo 2.
Passo 7
Conclusão lógica: apenas a afirmativa (c) é incorreta, porque os dados mostram que o potássio reage mais rápido (é mais reativo) que o sódio.
Resposta
c