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Q395376 Química
Em um laboratório de química, um técnico utilizou as substâncias HCl, NaOH e NaCl para preparar soluções aquosas 0,01 mol L-1 de cada uma e NH4 Cpara preparar uma solução aquosa 5% m/v. Em todas as soluções foi utilizada água destilada tratada para remoção do CO2 dissolvido. Contudo, após o preparo, o técnico se esqueceu de identificar os quatro balões volumétricos que continham as soluções incolores em questão. Na tentativa de identificar as soluções, ele numerou os balões volumétricos de 1 a 4, retirou alíquotas de cada solução e fez testes com os indicadores: azul de bromotimol, alaranjado de metila e fenolftaleína (soluções indicadoras preparadas previamente). O técnico obteve os resultados presentes no Quadro abaixo ao realizar os testes.


  Soluções    Cor da solução na presença       Cor da solução na presença      Cor da solução na presença 

                          azul de bromotimol                  de  alaranjado de metila                de fenolftaleína

       1                         amarela                                      vermelha                                        —

       2                            azul                                          amarela                                         —

       3                         amarela                                       amarela                                      incolor

       4                           verde                                            —                                            incolor


De acordo com os resultados, o técnico concluiu que as soluções 1, 2 , 3 e 4 eram, respectivamente, 


Dados

cores dos indicadores em diferentes faixas de pH (valores aproximados).


Azul de bromotimol                    Alaranjado de metila            Fenolftaleína
pH < 6,0 – cor amarela               pH ≤ 3,1 – cor vermelha       pH < 8,2 – incolor

pH entre 6,0 e 7,6 – cor verde    pH entre 3,2 e 4,4 – cor        laranja pH entre 8,2 e 10,0 – cor rosa claro
pH > 7,6 – cor azul                     pH > 4,4 cor amarela            pH > 10 cor rosa intenso

Alternativas

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Alternativa correta: B - HCl(aq), NaOH(aq), NH4Cl(aq) e NaCl(aq)

Tema central: A questão aborda o conceito de equilíbrio químico e a identificação de soluções ácidas, básicas e neutras através de indicadores de pH. É uma aplicação prática dos conceitos de ácido-base, fundamentais em química.

A habilidade requerida é o entendimento das faixas de pH nas quais diferentes indicadores mudam de cor, além de associar essa mudança ao comportamento ácido ou básico das soluções.

Resumo teórico: Indicadores de pH são substâncias que mudam de cor em resposta à acidez ou basicidade de uma solução. Aqui, utilizamos três indicadores:

  • Azul de bromotimol: Amarelo em pH < 6,0, verde entre 6,0 e 7,6, e azul em pH > 7,6.
  • Alaranjado de metila: Vermelho em pH ≤ 3,1, laranja entre 3,2 e 4,4, e amarelo em pH > 4,4.
  • Fenolftaleína: Incolor em pH < 8,2, rosa claro entre 8,2 e 10,0, e rosa intenso em pH > 10.

Justificação da alternativa correta: Para identificar corretamente cada solução, observe as cores dos indicadores:

  1. Solução 1 apresentou indicadores amarelos e vermelho, indicando um pH ácido, compatível com HCl (ácido clorídrico).
  2. Solução 2 apresentou azul e amarelo, compatível com NaOH (hidróxido de sódio, solução básica).
  3. Solução 3 apresentou amarela e incolor, indicando uma solução neutra, como NH4Cl.
  4. Solução 4 com verde e incolor, indicando pH neutro, tipicamente de NaCl.

Análise das alternativas incorretas:

  • A: Troca NaCl e NH4Cl.
  • C: Troca a ordem de HCl e NaOH.
  • D: Troca a ordem de NH4Cl e NaCl.
  • E: Troca a ordem de NH4Cl, NaCl e HCl.

A correta é a alternativa B pois alinha com os resultados dos testes de pH e a identificação das soluções baseadas nas cores dos indicadores.

Estratégias de interpretação: Focar nos comportamentos típicos de soluções ácidas, básicas e neutras diante de indicadores específicos. Compreender bem as faixas de pH e a relação com as cores apresentadas é fundamental para não se confundir.

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Comentários

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--HCl = ácido forte pH<<7 bem menor!
----- NaOH = base forte pH>>7 bem maior!
----- NaCl = sal formado por base forte e ácido forte, então tem caráter neutro pH aprox= 7
----- NH4Cl = formado por uma base fraca e um ácido forte  pH

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