(Ufpr 2019) Os principais parâmetros que definem a qualidade da água de uma piscina são o pH e a alcalinidade. Para a água ser considerada própria, o pH deve ser mantido próximo de 7,0, para garantir o conforto do banhista e a eficácia dos agentes bactericidas. Já a alcalinidade, expressa em concentração de íon bicarbonato, deve ser em torno de 100 g.m^-3. A propriedade anfotérica desse íon garante que qualquer substância ácida ou básica introduzida seja prontamente neutralizada, conforme mostram as equações químicas abaixo:





Ao adicionar carbonato de sódio na água de uma piscina, que está em condições consideradas adequadas para o banho, ocorrerá:





Há duas maneiras de resolver essa questão, vejamos a primeira.


O carbonato de sódio é obtido da reação entre a base hidróxido de sódio e o ácido carbônico







em meio aquoso o Na₂CO₃ libera os íons Na⁺ e CO₃^-2








As bases são classificadas em fortes e fracas.

As bases fortes são formadas pelos elementos da famíla IA (metais alcalinos → Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) e da família IIA¹ (metais alcalinos-terrosos: Ca, Sr, Ba, Ra).

Todas as outras são fracas.


Ou seja, NaOH é uma base forte.




Já os ácidos podem ser classificados quanto a presença ou ausência de oxigênio

\( \begin{cases} Hidrácidos:\;não\; possuem\; oxigênio\\ Exemplos:\; HF,\; HCl,\; HBr\\ \\ Oxiácidos:\; possuem\; oxigênio\\ Exemplos:\; H_2SO_4,\;HNO_3,\;H_3BO_3 \end{cases} \)


é importante sabermos disso porque a força é determinada de maneiras diferentes para oxiácidos e hidrácidos.





Existem 3 hidrácidos fortes e 1 moderado, os demais são classificados como fracos.


Os oxiácidos são classificados de acordo com a diferença entre o número de oxigênios e o de hidrogênios²

\( \begin{cases} Hidrácidos:\;não\; possuem\; oxigênio\\ \\ Exemplos:\; HF,\; HCl,\; HBr\\ \qquad\qquad\quad\bullet fortes: HCl,\;HBr,\;HI\\ \qquad\qquad\quad\bullet moderados: HF\\ \qquad\qquad\quad\bullet fracos:\;os\;demais \\ \\ \\ \\ \\ Oxiácidos:\; possuem\; oxigênio\\ \\ Exemplos:\; H_2SO_4,\;HNO_3,\;H_3BO_3\\ \qquad\qquad\quad força: \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ x = nº\; oxigênios\; -nº\;hidrogênios } \\ \\ \qquad\qquad\qquad x \geqslant 2 \rightarrow forte\\ \qquad\qquad\qquad x = 1 \rightarrow moderado\\ \qquad\qquad\qquad x = 0 \rightarrow fraco \end{cases} \)





Mas há 1 exceção, H₂CO₃, na teoria ele deveria ser classificado como moderado, (x = 1) porém ele é fraco.


Conclusão, o Na₂CO₃ é oriundo de uma base forte e um ácido fraco, por isso possui caráter básico.


Substâncias básicas tendem a aumentar o pH do meio e quando se aumenta o pH a alcalinidade também aumenta.






Gabarito letra c.


A outra forma de resolver a questão é por meio da análise do equilíbrio químico.


Considere o cloreto de prata, em meio aquoso o cloreto de prata forma os cátions e ânions Ag⁺ e Cl^- digamos que em uma velocidade v_d








porém parte dos íons se combinam novamente restituindo o AgCl (a uma velocidade v_i)




o equilíbrio é atingido quando a velocidade da reação inversa é igual a velocidade da reação direta v_d = v_i






Agora considere a reação genérica a seguir







alguns fatores afetam o equilíbrio são eles

1. Concentração dos reagentes ou produtos


2. Temperatura


3. Pressão

A reação irá se deslocar no sentido de anular ou atenuar a perturbação e entrar em equilíbrio novamente, essa lei foi enunciada pelo cientista francês Henry Louis Le Chatelier e ficou conhecida como princípio de Le Chatelier.






O único que nos interessa agora é o primeiro.


CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES OU PRODUTOS





1: os reagentes e produtos aos quais nos referimos aqui são aqueles que afetam o equilíbrio, por exemplo, aquosos e gasosos, sólidos e líquidos puros não entram.

Deslocar o equilíbrio em um sentido pode significar consumir mais os reagentes/produtos ou produzir mais reagentes/produtos, exemplo, deslocar o equilíbrio para a direita (sentido dos produtos) significa produzir mais produtos ou consumir mais reagentes e deslocar o equilíbrio para a esquerda (sentido dos reagentes) significa produzir mais reagentes ou consumir mais produtos. Questões