Questão 74 Fuvest 2023 - 1ª fase - Elite Colégio e Pré-Vestibular

Questão 74

Hidrólise Salina Kw pH e pOH

A obra “Rosa e Azul”, também conhecida como “As Meninas Cahen d’Anvers”, é uma pintura a óleo de Pierre-Auguste Renoir.

Numa aula de artes, solicitou-se aos alunos que fizessem uma releitura dessa obra utilizando uma “tinta” preparada com extrato de repolho roxo. Esse extrato fica rosa em valores de pH menores que 5 e azul em valores próximos a 8, conforme figura a seguir, que mostra a cor da solução em diferentes valores de pH.

Com base no exposto, qual das alternativas apresenta compostos ou produtos que poderiam ser usados para preparar uma “tinta” rosa/vermelha e uma azul/verde empregando o extrato de repolho roxo?

Rosa/Vermelha	Azul/Verde
Açúcar	Sal de cozinha

Rosa/Vermelha	Azul/Verde
Sal de cozinha	Bicarbonato de sódio

Rosa/Vermelha	Azul/Verde
Bicarbonato de sódio	Vinagre

Rosa/Vermelha	Azul/Verde
Açúcar	Soda cáustica

Rosa/Vermelha	Azul/Verde
Suco de limão	Bicarbonato de sódio

Resolução

De acordo com a escala de pH dada para as colorações do extrato de repolho roxo, temos:

"tinta" vermelho/rosa: $p H \leq 5$ (solução ácida);
"tinta" azul/verde: $p H \geq 8$ (solução básica).

Sendo assim, de acordo com as opções apresentadas temos:

açúcar: não é eletrólito, ou seja, não interfere no equilíbrio iônico da água, portanto, origina solução neutra (pH=7);
sal de cozinha: é eletrólito, porém não interfere no equilíbrio iônico da água, pois origina solução neutra (pH=7), já que nenhum de seus íons sofre hidrólise (espectadores), ou seja, é um sal derivado de ácido e base fortes:

$N a C l + H_{2} O ⇋_{}^{} H C l + N a O H N a^{+} + C l^{-} + H_{2} O ⇋_{}^{} H^{+} + C l^{-} + N a^{+} + O H^{-} H_{2} O ⇋_{}^{} H^{+} + O H^{-}$

bicarbonato de sódio: é eletrólito e interfere no equilíbrio iônico da água, origina solução básica (pH>7), pois seu ânion sofre hidrólise, ou seja, é um sal derivado de ácido fraco e base forte:

$N a H C O_{3} + H_{2} O \leftrightarrow H_{2} C O_{3} + N a O H N a^{+} + H C O_{3}^{-} + H_{2} O ⇋_{}^{} H_{2} C O_{3}^{} + N a^{+} + O H^{-} H C O_{3}^{-} + H_{2} O ⇋_{}^{} H_{2} C O_{3}^{} + O H^{-}$

vinagre: solução de ácido acético (etanoico), ou seja, solução ácida (pH<7);
soda cáustica: solução de hidróxido de sódio (NaOH), ou seja, solução básica (pH>7);
suco de limão: contém ácido cítrico, ou seja, solução ácida (pH<7)

Sendo assim, os compostos ou produtos que poderiam ser usados para obter:

"tinta" rosa/vermelha: vinagre e suco de limão;
"tinta" azul/verde: bicarbonato de sódio e soda cáustica.

Desse modo, a alternativa correta é a E.