FACERES 2019/1
Leia o texto abaixo para resolver a questão
Para animais aquáticos, valores de pH abaixo de 5, que indicam acidez, já podem provocar mortandades. Águas com pH alcalino entre 9 e 10 podem ser prejudiciais em certas ocasiões, e acima de 10 são consideradas letais para a grande maioria dos peixes. O valor de pH estipulado para a preservação da vida aquática é entre 6 e 9.
(Adaptado de Cetesb, pH, disponível em)
Uma equipe de pesquisa avaliou a causa da morte de animais aquáticos em um determinado rio. Para isso, os pesquisadores coletaram amostras de água em dois trechos do rio, um localizado antes e outro localizado depois de uma indústria que despejava rejeitos (solução aquosa de descarte) no corpo d’água. A equipe registrou a concentração de íons hidroxila igual a 1x10-6 e 1x10-11 nos trechos antes e depois da indústria, respectivamente.
Com base no texto e nos dados do enunciado da questão, escolha a alternativa que represente as possíveis conclusões e soluções dos pesquisadores para o problema ambiental:
Mesmo se a indústria não despejasse os rejeitos no rio, os animais aquáticos morreriam, pois a amostra de água do trecho antes da indústria já tinha pH ácido. Uma possível solução seria tratar a água com K2CO3 para aumentar o pH.
Os rejeitos despejados pela indústria provocaram a acidez da água, causando a morte dos animais aquáticos. Uma solução apontada pela equipe de pesquisa seria construir um tanque de tratamento dos rejeitos para ajustar o pH da água, utilizando NaOH como reagente de ajuste.
Os animais aquáticos morreram devido à alcalinidade da água, provocada pelo despejo dos rejeitos da indústria. Uma forma de ajustar o pH da água seria usar ácido etanoico (CH3COOH) como reagente de ajuste em um tanque de tratamento dos rejeitos antes de sua liberação ao rio.
A mortandade dos animais aquáticos ocorreu devido à acidez da água, provocada pelo despejo de rejeitos da indústria no rio. O ajuste do pH da água pode ser feito em um tanque de tratamento dos rejeitos contendo NH4Cℓ como reagente de ajuste.
O despejo de rejeitos pela indústria aumentou o pH da água, deixando-a alcalina, o que levou à mortandade dos animais aquáticos. Uma forma de ajustar o pH da água seria utilizar Al2(SO4)3 como reagente de ajuste em um tanque de tratamento dos rejeitos.
Resolução
Resolução passo a passo
- Converter [OH−] em pOH
Para cada trecho, calcula-se pOH pela relação
\[\mathrm{pOH}= -\log[\mathrm{OH}^{-}]\] - Calcular pH
À temperatura de 25 °C vale \(\mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14\). Assim:- Antes da indústria: \([\mathrm{OH}^{-}] =1\times10^{-6}\,\text{mol·L}^{-1}\)
pOH = 6 → pH = 14 − 6 = 8. - Depois da indústria: \([\mathrm{OH}^{-}] =1\times10^{-11}\,\text{mol·L}^{-1}\)
pOH = 11 → pH = 14 − 11 = 3.
- Antes da indústria: \([\mathrm{OH}^{-}] =1\times10^{-6}\,\text{mol·L}^{-1}\)
- Avaliar a faixa de segurança para a vida aquática
Segundo o texto, o pH aceitável está entre 6 e 9.
• pH 8 (antes) → água adequada.
• pH 3 (depois) → água fortemente ácida (<5) → letal. - Conclusão
A indústria acidificou a água, provocando a mortandade. - Solução técnica
Para neutralizar um efluente ácido, emprega-se uma base forte (ex.: NaOH) em tanque de tratamento, reajustando o pH antes da descarga.
O enunciado que expressa exatamente essas conclusões e propostas é a alternativa B.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de conceitos-chave
- pH e pOH: \(\mathrm{pH} = -\log[\mathrm{H}^{+}]\); \(\mathrm{pOH} = -\log[\mathrm{OH}^{-}]\); a 25 °C, \(\mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14\).
- Faixas de tolerância aquática: águas com pH entre 6 e 9 são, em geral, seguras para peixes; pH <5 ou >10 pode ser letal.
- Neutralização ácido–base: acrescentar base forte (NaOH, Ca(OH)2) a efluente ácido ou ácido fraco (H2CO3, CH3COOH) a efluente básico.
