Solos ácidos apresentam baixo valor de pH, e o plantio de culturas nesse meio acarreta baixa produção agrícola. Entretanto, esse problema pode ser contornado adicionando-se substâncias que, ao entrarem em contato com a água, liberam íons OH−, que neutralizam os íons H3O+ presentes no solo e elevam o seu pH. Para esse objetivo, um agricultor tem comercialmente à disposição as espécies químicas enumeradas:
I – KCl II – MgO III – NH4Br IV – AlCl3 V – P2O5
Para a correção do pH desse solo, o agricultor deverá utilizar a espécie química indicada pelo número
A) I.
B) II.
C) III.
D) IV.
E) V.
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Química Inorgânica (ácidos, bases, sais e óxidos)
Nível da Questão: Médio
Gabarito: B
Tema/Objetivo Geral (Opcional): Identificar, entre as substâncias listadas, qual delas tem caráter básico e pode ser utilizada para corrigir a acidez do solo.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Retomada do Comando: O enunciado informa que solos ácidos apresentam baixo pH, prejudicando a produtividade agrícola. Para corrigir esse problema, o agricultor precisa adicionar substâncias que liberem íons OH⁻ em contato com água, neutralizando os íons H₃O⁺ presentes no solo e elevando o pH.
🔹 Explicação Detalhada: É necessário, portanto, selecionar a substância de caráter básico entre as listadas (KCl, MgO, NH₄Br, AlCl₃, P₂O₅) que possa reagir com água e produzir uma base (liberando OH⁻).
📌 Identificação de Palavras-chave: “solos ácidos”, “pH”, “substâncias que liberam OH⁻”, “neutralizar H₃O⁺”.
📌 Definição do Objetivo: Determinar qual das substâncias oferecidas tem caráter básico (forma hidróxido ao reagir com água), sendo adequada para corrigir a acidez do solo.
“Agora que o comando foi analisado e o objetivo definido, vamos abordar os conceitos e conteúdos necessários.”
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Conceitos Teóricos Essenciais:
🔹 pH e Acidez: O pH baixo indica alta concentração de íons H₃O⁺. Para elevar o pH, precisamos adicionar bases que forneçam íons OH⁻, neutralizando H₃O⁺.
🔹 Caráter Básico: Substâncias que, em contato com água, formam hidróxidos (compostos contendo OH⁻).
📌 Definições Importantes:
🔹 Óxidos Básicos: Reagem com água formando bases. Ex.: óxido de magnésio (MgO), que origina Mg(OH)₂.
🔹 Óxidos Ácidos: Reagem com água formando ácidos. Ex.: P₂O₅, que forma H₃PO₄.
🔹 Sais Neutros, Ácidos ou Básicos: Dependem da hidrólise iônica em água e da força do ácido/base que os originou.
📌 Representações Visuais:
🔹 (imagem ilustrativa de íons OH⁻ sendo liberados em meio aquoso e reagindo com íons H₃O⁺, resultando em neutralização)
“Com os conceitos bem estabelecidos, vamos agora interpretar o texto da questão.”
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Análise do Contexto:
🔹 O solo apresenta excesso de íons H₃O⁺ (acidez elevada). Precisamos adicionar algo que forneça OH⁻ ao meio.
📌 Identificação de Frases-chave:
🔹 “adicionando-se substâncias que, ao entrarem em contato com a água, liberam íons OH⁻”
🔹 “corrigir o pH desse solo”
📌 Relação com o Conteúdo Químico:
🔹 Somente um óxido de caráter básico (ou uma base) poderá cumprir essa função.
📌 Coloque-se no Lugar de um Agrônomo:
🔹 Imagine-se selecionando produtos para correção de solos ácidos em uma plantação. Você sabe que óxidos básicos são comumente utilizados como “calagem” (ex.: CaO, MgO) para elevar o pH do solo.
“Agora que o texto foi interpretado, vamos desenvolver o raciocínio e, se necessário, os cálculos ou explicações técnicas para a resolução completa.”
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
📌 Resolução Completa:
🔹 Analisemos cada espécie:
✔ KCl (Cloreto de potássio): Sal neutro, pois vem de KOH (base forte) e HCl (ácido forte). Não libera OH⁻ livremente para neutralizar H₃O⁺.
✔ MgO (Óxido de magnésio): Óxido básico. Reage com água formando Mg(OH)₂, liberando OH⁻.
✔ NH₄Br (Brometo de amônio): Sal de caráter ácido (NH₄⁺ é o cátion de um ácido fraco). Em água, tende a aumentar [H₃O⁺].
✔ AlCl₃ (Cloreto de alumínio): Sal com forte caráter ácido em água, pois o Al³⁺ sofre hidrólise, liberando H⁺.
✔ P₂O₅ (Pentóxido de difósforo): Óxido ácido, forma ácido fosfórico (H₃PO₄) em contato com água.
🔹 Portanto, a substância que efetivamente libera OH⁻ para corrigir a acidez do solo é o óxido básico MgO.
📌 Explicação da Lógica Química:
🔹 MgO + H₂O → Mg(OH)₂, liberando íons OH⁻ que neutralizam os íons H₃O⁺ do solo.
📌 Ilustrações Descritivas:
🔹 (imagem representando a reação de MgO com água, formando Mg(OH)₂, mostrando a liberação de OH⁻ no solo)
“Com o raciocínio desenvolvido, vamos agora analisar as alternativas apresentadas.”
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
📌 Reescrita e Análise das Alternativas:
- A) I (KCl)
❌ Justificativa: Não corrige a acidez, pois não gera OH⁻ no meio. - B) II (MgO)
✅ Justificativa: Óxido básico, forma Mg(OH)₂ em contato com água, liberando OH⁻ e elevando o pH. - C) III (NH₄Br)
❌ Justificativa: Sal que tende a liberar H⁺ (caráter ácido), não eleva o pH. - D) IV (AlCl₃)
❌ Justificativa: Sal com caráter ácido em solução aquosa. - E) V (P₂O₅)
❌ Justificativa: Óxido ácido, formador de H₃PO₄ em contato com água, o que reduz ainda mais o pH.
“Finalmente, vamos concluir a resolução com um resumo e a justificativa final.”
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo do Raciocínio:
🔹 Para corrigir a acidez do solo, precisamos de uma espécie química capaz de liberar íons OH⁻ em contato com a água. Dentre as substâncias listadas, apenas o óxido de magnésio (MgO) é um óxido básico, adequado para elevar o pH.
📌 Reafirmação da Alternativa Correta:
🔹 A alternativa B (II – MgO) é a correta, pois é o único óxido básico do grupo, gerando hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂) em contato com água.
🔍 Resumo Final:
🔹 Logo, o agricultor deve escolher MgO para neutralizar os íons H₃O⁺ do solo, aumentando o pH e possibilitando melhor rendimento agrícola.
