Questão 1
FUVEST 2013
(FUVEST 2013 - 2ª fase) Um recipiente contém 100 mL de uma solução aquosa de H2SO4 de concentração 0,1 mol/L. Duas placas de platina são inseridas na solução e conectadas a um LED (diodo emissor de luz) e a uma bateria, como representado abaixo.
A intensidade da luz emitida pelo LED é proporcional à concentração de íons na solução em que estão inseridas as placas de platina. Nesse experimento, adicionou-se, gradativamente, uma solução aquosa de Ba(OH)2 de concentração 0,4 mol/L, à solução aquosa de H2SO4, medindo-se a intensidade de luz a cada adição. Os resultados desse experimento estão representados no gráfico.
Sabe-se que a reação que ocorre no recipiente produz um composto insolúvel em água.
a) Escreva a equação química que representa essa reação.
b) Explique por que, com a adição de solução aquosa de Ba(OH)2, a intensidade de luz decresce até um valor mínimo, aumentando a seguir.
c) Determine o volume adicionado da solução aquosa de Ba(OH)2, que corresponde ao ponto x no gráfico. Mostre os cálculos.
Gabarito:
Resolução:
a) Haverá uma reação de neutralização entre o ácido sulfúrico e o hidróxido de bário.
H2SO4 + Ba(OH)2 –> BaSO4 + 2H2O
b) A luminosidade da lâmpada depende da quantidade de íons em solução. Assim, à medida que a reação vai ocorrendo, o total de íons em solução diminui, o que reduz o brilho da lâmpada.
Contudo, ao adicionar mais Ba(OH)2, haverá um excesso de íons Ba2+ e de íons OH– em solução, o que propiciará um aumento do brilho da lâmpada.
c) Calcula-se a quantidade em mols de ácido sulfúrico
Como a proporção é de 1:1, serão necessários 0,01 mols de Ba(OH)2.
Então: