Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 124 do Enem 2018 PPL: o pH do ácido sulfúrico diluído 2 000 vezes

Enem 2018 PPL · 2º dia · caderno azul · Química · Físico-química

Nos outros cadernos: amarelo 100 · cinza 96 · rosa 120

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B 3,0

O aproveitamento integral e racional das matérias-primas lignocelulósicas poderá revolucionar uma série de segmentos industriais, tais como o de combustíveis, mediante a produção de bioetanol de segunda geração. Este processo requer um tratamento prévio da biomassa, destacando-se o uso de ácidos minerais diluídos. No pré-tratamento de material lignocelulósico por via ácida, empregou-se uma solução de ácido sulfúrico, que foi preparada diluindo-se 2 000 vezes uma solução de ácido sulfúrico, de concentração igual a 98 g/L, ocorrendo dissociação total do ácido na solução diluída. O quadro apresenta os valores aproximados de logaritmos decimais.

Número 2 3 4 5 6 7 8 9 10
log 0,3 0,5 0,6 0,7 0,8 0,85 0,9 0,95 1

Disponível em: www.cgee.org.br. Acesso em: 3 ago. 2012 (adaptado).

Sabendo-se que as massas molares, em g/mol, dos elementos H, O e S são, respectivamente, iguais a 1, 16 e 32, qual é o pH da solução diluída de ácido sulfúrico preparada conforme descrito?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O pH da solução de ácido sulfúrico depois de diluída.

Concentração molar inicial

M(H2SO4)=2+32+64=98 g/molM(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 + 32 + 64 = 98\ \text{g/mol} 98 g/L÷98 g/mol=1 mol/L98\ \text{g/L} \div 98\ \text{g/mol} = 1\ \text{mol/L}

Depois da diluição

C=12 000=5×10−4 mol/LC = \frac{1}{2\,000} = 5 \times 10^{-4}\ \text{mol/L}

Concentração de H⁺

Com dissociação total, cada H₂SO₄ libera 2 H⁺:

[H+]=2×5×10−4=10−3 mol/L[\text{H}^+] = 2 \times 5 \times 10^{-4} = 10^{-3}\ \text{mol/L} pH=−log⁡10−3=3,0\text{pH} = -\log 10^{-3} = 3{,}0

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Não corresponde à concentração correta de H⁺.

  • C

    Não sai da conta com os dois H⁺ por molécula.

  • D

    3,3 é o pH usando [H⁺] = 5 × 10⁻⁴: esquece que cada H₂SO₄ libera dois H⁺.

  • E

    Também não considera corretamente a dissociação total.

Raio-X da questão

Dados oficiais do Inep. Os microdados desta aplicação não trazem as respostas dos candidatos, então aparecem só a dificuldade pela TRI e a habilidade avaliada.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 712 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 5ª mais difícil de 43 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Habilidade 18 · Competência 5Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
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