UVV 2018/1
Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu uma técnica para fabricar LED’s inorgânicos que geram luz na faixa do ultravioleta. Esse era um avanço longamente esperado, devido ao seu potencial para a construção de equipamentos biomédicos e sensores ambientais com componentes ativos.
Usando vidro como material básico, os pesquisadores obtiveram LED’s ultravioleta eletroluminescentes, que são quimicamente inertes e mecanicamente estáveis, permitindo o uso em ambientes biológicos, normalmente muito agressivos para componentes metálicos e eletrônicos, em geral.
Disponível em: www.guiadovidro.com.br. Acesso em: 25/07/2017 (adaptado).
A principal matéria-prima do vidro é a sílica (SiO2), que está presente na areia. Os outros dois componentes, fundamentais para a produção do vidro, são a barrilha (ou “soda” - Na2CO3) e o calcário (CaCO3). Para a obtenção de vidros “diferentes”, é feita a adição de outros componentes, em menor quantidade. Por exemplo, para a produção do vidro cristal, usa-se PbO2, e para a produção de vidros verdes, usa-se o Cr2O3.
Observando as substâncias, marcadas em negrito no texto e com base nas propriedades e nomenclatura dessas substâncias, é correto afirmar:
O SiO2 é o único composto molecular do texto e apresenta geometria angular.
O Na2CO3 é denominado carbonato de sódio, sendo pouco solúvel em água.
O CaCO3 é um sal de caráter básico e apresenta geometria trigonal planar.
O PbO2 é denominado óxido de chumbo II, sendo insolúvel em água.
O Cr2O3 é denominado óxido crômico e é considerado um óxido anfótero.
Resolução
Resolução detalhada
O enunciado exige reconhecer nomenclatura de óxidos e sais, bem como algumas de suas propriedades físico-químicas (solubilidade, caráter ácido/básico, anfoterismo) e, em dois casos, a geometria molecular ou iônica.
Análise das alternativas
Alternativa A – “O SiO2 é o único composto molecular do texto e apresenta geometria angular.”
- O dióxido de silício possui estrutura de rede covalente (macromolecular), e não “molecular” no sentido de pequenas unidades discretas.
- Na rede, cada átomo de Si está ligado a quatro oxigênios num arranjo tetraédrico, não angular.
Logo, a afirmativa está incorreta.
Alternativa B – “O Na2CO3 é denominado carbonato de sódio, sendo pouco solúvel em água.”
- A nomenclatura está correta (carbonato de sódio).
- Entretanto, o composto é muito solúvel em água (> 200 g · L−1 a 20 °C), não “pouco”.
Portanto, alternativa incorreta.
Alternativa C – “O CaCO3 é um sal de caráter básico e apresenta geometria trigonal planar.”
- O carbonato de cálcio origina-se de uma base forte (Ca(OH)2) e de um ácido fraco (H2CO3), logo sua solução aquosa tende a ser ligeiramente básica.
- Contudo, CaCO3 é um sólido iônico; falar em “geometria” para o composto inteiro não faz sentido. A geometria trigonal planar aplica-se apenas ao íon CO32−, não ao sal. A redação, portanto, está inadequada.
Alternativa incorreta.
Alternativa D – “O PbO2 é denominado óxido de chumbo II, sendo insolúvel em água.”
- No composto, o chumbo está no estado de oxidação +4; a nomenclatura correta é óxido de chumbo(IV) (ou dióxido de chumbo).
- A solubilidade em água é, de fato, muito baixa, mas o erro na nomenclatura já torna a alternativa falsa.
Alternativa E – “O Cr2O3 é denominado óxido crômico e é considerado um óxido anfótero.”
- A nomenclatura tradicional (óxido crômico) e a sistemática (óxido de cromo(III)) estão corretas.
- Óxidos de metais de transição com NOX intermediário, como o Cr3+, comportam-se como anfóteros, reagindo tanto com ácidos (liberando sais de cromo) quanto com bases fortes (formando cromitos).
Logo, a alternativa E é a única inteiramente correta.
Gabarito: E
Dicas
Erros Comuns
Conceitos-chave
- Nomenclatura de óxidos – usa-se o NOX do metal em algarismo romano: PbO2 → óxido de chumbo(IV).
- Sais – formados por cátion + anião; o caráter ácido, neutro ou básico do sal depende da força relativa do ácido e da base que o originaram.
- Anfoterismo – substâncias que reagem com ácidos fortes (comportamento básico) e com bases fortes (comportamento ácido), p. ex. Al2O3, ZnO, Cr2O3.
- Geometria molecular / iônica – aplica-se a espécies covalentes discretas (SiO2 tetraédrico em rede; CO32− trigonal planar).
- Solubilidade de sais – sais de metais alcalinos e ânions poliatômicos geralmente são solúveis; carbonato de sódio é altamente solúvel; CaCO3 e PbO2 são pouco solúveis.
