As águas de rios e lagos contêm quantidades significativas d...
As águas de rios e lagos contêm quantidades significativas de dióxido de carbono. Nessa situação, o seguinte equilíbrio se estabelece: CO2(g) + H2O(l) ⇌ H2CO3(aq). Considerando esse equilíbrio, julgue os itens abaixo como Verdadeiros (V) ou Falsos (F) e, em seguida, assinale a opção correta.
I – A dissolução do CO2 na água diminui o pH da água.
II – O H2CO3 é um ácido fraco, pois na primeira dissociação libera H+, por meio da reação: H2CO3 ⇀ H+ + HCO3- , mas na segunda dissociação, que não é completa, libera OH- , conforme a reação: HCO3- ⇀ CO2 + OH- , o que reduz a quantidade de H+ disponível na solução.
III – O HCO3- é a base conjugada do H2CO3 e é considerada uma base forte.
IV – A dissolução de um ácido na água aumenta a condutividade da água.
A sequência correta é:
Gabarito comentado
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Tema central da questão:
O tema central desta questão é o equilíbrio químico em soluções aquosas, com enfoque nas reações envolvendo dióxido de carbono (CO2) dissolvido em água, formando ácido carbônico (H2CO3). Esse é um fenômeno comum em ambientes naturais, como rios e lagos, e é importante para entender processos de acidificação e suas consequências para o meio ambiente.
Resumo teórico:
Quando o CO2 se dissolve em água, ele reage para formar H2CO3, que é um ácido fraco. O ácido carbônico pode posteriormente se dissociar em íons H+ e HCO3-, contribuindo para a acidez da solução. Este processo diminui o pH, tornando a água mais ácida. A condutividade da água aumenta com a presença de íons (como H+), pois eles facilitam a passagem de corrente elétrica.
Justificativa da alternativa correta:
A alternativa correta é a A - V, F, V, V.
I – Verdadeiro: A dissolução de CO2 na água forma H2CO3, que libera H+ na solução, diminuindo o pH, ou seja, tornando a água mais ácida.
II – Falso: A equação apresentada na questão está incorreta. A dissociação correta do HCO3- em água é: HCO3- ⇌ H+ + CO32-. Ele não libera OH-, mas sim um próton, H+, e um íon carbonato, CO32-.
III – Verdadeiro: O HCO3- é a base conjugada do H2CO3. Embora seja uma base conjugada, não é considerada uma base forte; no entanto, na comparação dentro do sistema ácido-base do H2CO3, o conceito se refere à sua atuação no equilíbrio.
IV – Verdadeiro: A dissolução de ácidos em água produz íons, aumentando a condutividade elétrica da solução, pois íons facilitam a passagem de corrente elétrica.
Análise das alternativas incorretas:
B - V, V, F, F: A afirmação II está incorreta, como explicado; IV também está errada, pois dissolução de ácido aumenta a condutividade.
C - V, F, F, V: A afirmação III está correta no contexto específico abordado.
D - F, V, V, F: A afirmação I está correta; IV está incorreta, pois aumento de condutividade é verdadeiro.
E - F, F, V, V: A afirmação I está correta, tornando esta opção incorreta.
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