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Questão FC287573

A química ácido-base de muitos sistemas de águas naturais, que inclui rios e lagos, é dominada pela interação do íon carbonato com o ácido carbônico, sendo o equilíbrio entre as es

Química

IDECAN · 2019

A química ácido-base de muitos sistemas de águas naturais, que inclui rios e lagos, é dominada pela interação do íon carbonato com o ácido carbônico, sendo o equilíbrio entre as espécies dependente do pH do meio. No gráfico abaixo, as espécies predominantes no sistema carbonato estão representadas por números 1, 2 e 3. Observando o gráfico, assinale a alternativa que correlaciona a numeração com a espécie, respectivamente.

 

Figura 01 – Diagrama das espécies para o sistema carbonato. Fração do carbono como espécies determinadas x pH. Fonte: Baird, 2011.

  1. H2CO3; HCO3-; CO32-
  2. HCO3-; CO32; H2CO3
  3. H2CO3; HCO3-; CO2
  4. H2CO3; CO2; CO32-
  5. CO2; HCO3-; CO32-
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Gabarito

A

Comentário do professor

Resposta: número 1 — \( \mathrm{H_2CO_3} \); número 2 — \( \mathrm{HCO_3^-} \); número 3 — \( \mathrm{CO_3^{2-}} \).

O diagrama mostra a fração de carbono em cada espécie conforme o pH. As duas dissociações relevantes são: \( \mathrm{H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-} \) e \( \mathrm{HCO_3^- \rightleftharpoons H^+ + CO_3^{2-}} \).

Para pH abaixo de aproximadamente pKa1 (~6,3) predomina \( \mathrm{H_2CO_3} \) (número 1). Entre pKa1 e pKa2 (~10,3) predomina \( \mathrm{HCO_3^-} \) (número 2). Acima de pKa2 predomina \( \mathrm{CO_3^{2-}} \) (número 3).

Assim, a alternativa correta corresponde à sequência das espécies dominantes do sistema carbonato ao aumentar o pH: ácido carbônico → bicarbonato → carbonato.

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