Questão 76 Fuvest 2022 - 1ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 76

pH e pOH Hidrólise Salina Deslocamento de Equilíbrio

O hidróxido de alumínio $(Al {(OH)}_{3})$ , ao precipitar em solução aquosa, forma um sólido gelatinoso que pode ser usado como agente floculante no tratamento de água. Essa precipitação pode ocorrer pela adição de um hidróxido solúvel a uma solução aquosa ácida contendo um sal de alumínio solúvel, como o ${AlCl}_{3}$ . Entretanto, adicionando-se excesso de hidróxido ao meio, há a formação de íons $Al {(OH)}_{4}^{-}$ , espécie solúvel em água, e o precipitado se solubiliza novamente. Dessa forma, dependendo do pH do meio, uma dentre as espécies $Al {(OH)}_{4}^{-}_{(a q)}$ , $Al {(OH)}_{3}_{(s)}$ e ${Al}^{3 +}_{(a q)}$ estará presente na solução em quantidade maior que as demais, como exemplificado no esquema.

A alternativa que mostra corretamente qual das espécies estará em quantidade maior que as duas outras em cada faixa de pH é:

a)
b)
c)
d)
e)

Resolução

O sal cloreto de alumínio, como citado no texto, é solúvel em meio aquoso apresentando a seguinte dissociação:

$A l C l_{3 (a q)} \to A l_{(a q)}^{3 +} + 3 C l_{(a q)}^{-}$

Em soluções ácidas, o hidróxido de alumínio apresentará o seguinte equilíbrio químico (Eq.1):

$A l (O H)_{3 (s)} + 3 H_{(a q)}^{+} ⇌ 3 H_{2} O_{(l)} + A l_{(a q)}^{3 +}$

A adição de hidróxido em excesso à base Al(OH)₃, como citado no texto, leva à formação do íon Al(OH)₄^-, como mostrado a seguir (Eq.2) :

$A l (O H)_{3 (s)} + O H_{(a q)}^{-} ⇌ A l (O H)_{4}^{-}$

Sendo assim, temos:

Espécie A: Para o intervalo de pH entre 4,0 e 5,0, região ácida, o aumento da concentração hidrogeniônica, isto é, concentração de [H⁺], provoca, segundo Le Chatelier, o deslocamento do equilíbrio químico Eq.1 para a direta, o que deve ocasionar predominância dos íons Al³⁺.

Espécie B: Para o intervalo de pH entre 6,0 e 7,0, região de caráter levemente ácido, a diminuição da concentração hidrogeniônica provoca, segundo Le Chatelier, o deslocamento do equilíbrio químico Eq. 1 para a esquerda fazendo predominar os íons $A l (O H)_{3 (s)}$ .

Espécie C: Para o intervalo de pH entre 8,0 e 9,0, região básica, o aumento da concentração hidroxiliônica ou de [OH^-] provoca, segundo Le Chatlier, o deslocamento do equilíbrio químico Eq. 2 para a direta, fazendo predominar os íons $A l (O H)_{4}^{-}$ .