Questão 73 Unesp 2025 - 1ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 73

Equilíbrio Ionico Deslocamento de Equilíbrio

Em uma solução aquosa de cianeto de sódio (NaCN), ocorrem os seguintes equilíbrios simultâneos:

$C N^{-} (a q) + H_{2} O (l) ⇌ H C N (a q) + O H^{-} (a q) H C N (a q) ⇌ H C N (g)$

O cianeto de hidrogênio (HCN) é um gás extremamente tóxico, que pode ser fatal quando inalado. Para minimizar o escape desse gás para a atmosfera, recomenda-se

a)	elevar o pH da solução de NaCN por adição de NaCl.
b)	diminuir o pH da solução de NaCN por adição de NaOH.
c)	elevar o pH da solução de NaCN por adição de HCl.
d)	diminuir o pH da solução de NaCN por adição de HCl.
e)	elevar o pH da solução de NaCN por adição de NaOH.

Resolução

Para minimizar o escape do HCN_(g) para a atmosfera, deve-se deslocar o segundo equilíbrio no sentido inverso, mas para isso é preciso diminuir a disponibilidade de HCN_(aq) no segundo equilíbrio ( $H C N (a q) ⇌ H C N (g)$ ), pois, pelo Princípio de Le Chatelier, ao diminuirmos a concentração de uma espécie em equilíbrio, o sistema tende a se deslocar no sentido de produção dessa espécie química até atingir uma nova situação de equilíbrio.

Como os dois equilíbrios são simultâneos e ocorrem numa mesma solução aquosa, a disponibilidade de HCN_(aq) pode diminuir pelo deslocamento do primeiro equilíbrio no sentido inverso por variação do pH, pois esse sistema é dependente da concentração de hidroxila (OH^-). Para isso, também pelo Princípio de Le Chatelier, a concentração de OH^- deve ser aumentada na solução de NaCN, ou seja, deve haver um aumento do pH (ficar mais básico), o que pode ocorrer por adição de uma base de Arrhenius ou um sal de hidrólise básica.

Sendo assim, analisando cada alternativa, temos:

A) INCORRETA. A adição de NaCl não causa alteração no pH da solução de NaCN, pois é um sal de hidrólise neutra:

$N a C l_{(a q)} + H_{2} O_{(l)} ⇌ H C l_{(a q)} + N a O H_{(a q)} {N a}_{(a q)}^{+} + C l_{(a q)}^{-} + H_{2} O_{(l)} ⇌ H_{(a q)}^{+} + C l_{(a q)}^{-} + {N a}_{(a q)}^{+} + O H_{(a q)}^{-} H_{2} O_{(l)} ⇌ H_{(a q)}^{+} + O H_{(a q)}^{-}$

B) INCORRETA. A adição de NaOH não causaria a diminuição do pH, mas sim o aumento, por se tratar de uma base de Arrhenius. Caso o pH da solução de NaCN diminuísse (tornando-se mais ácido), a concentração de OH⁻ diminuiria e, pelo Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio seria deslocado no sentido direto, formando mais OH⁻. Como consequência, haveria um aumento na disponibilidade de HCN_(aq), o que, por sua vez, deslocaria o segundo equilíbrio no sentido de formação de HCN_(g).

C) INCORRETA. A adição de HCl diminuiria o pH da solução de NaCN, por se tratar de um ácido de Arrhenius.

D) INCORRETA. A diminuição do pH da solução de NaCN levaria à diminuição da concentração de OH⁻ e, pelo Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio seria deslocado no sentido direto para formar mais OH⁻, o que, como consequência, aumentaria a disponibilidade de HCN_(aq), que, por sua vez, deslocaria o segundo equilíbrio no sentido de formação de HCN_(g).

E) CORRETA. A adição de NaOH aumentaria o pH da solução de NaCN, por se tratar de uma base de Arrhenius. O aumento da concentração de OH⁻, pelo Princípio de Le Chatelier, promoveria o deslocamento do primeiro equilíbrio no sentido inverso, diminuindo a disponibilidade de HCN_(aq) na solução. Isso, por sua vez, também causaria o deslocamento do segundo equilíbrio no sentido inverso, reduzindo a produção de HCN_(g).