A agricultura de frutas cítricas requer que o valor do pH do solo esteja na faixa ideal entre 5,8 e 6,0. Em uma fazenda, o valor do pH do solo é 4,6. O agricultor resolveu testar três produtos de correção de pH em diferentes áreas da fazenda. O primeiro produto possui íons sulfato e amônio, o segundo produto possui íons carbonato e cálcio e o terceiro produto possui íons sulfato e sódio.
O íon que vai produzir o efeito desejado de correção no valor do pH é o
A) cálcio, porque sua hidrólise produz H+, que aumenta a acidez.
B) amônio, porque sua hidrólise produz H+, que aumenta a acidez.
C) sódio, porque sua hidrólise produz OH−, que aumenta a alcalinidade.
D) sulfato, porque sua hidrólise produz OH−, que aumenta a alcalinidade.
E) carbonato, porque sua hidrólise produz OH−, que aumenta a alcalinidade.
Resolução em texto
📘 Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Química Geral – Soluções e Equilíbrio Ácido-Base
📔 Nível da Questão: Médio
✅ Gabarito: E
🎯 Tema/Objetivo Geral: Identificar o íon capaz de corrigir o pH ácido do solo, com base na hidrólise de sais e sua influência na acidez ou basicidade da solução.
🔹 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Comando da questão:
“O íon que vai produzir o efeito desejado de correção no valor do pH é o…”
📌 Explicação detalhada:
A questão quer saber qual dos íons presentes nos três produtos testados tem potencial para aumentar o pH de um solo ácido — ou seja, tornar o solo menos ácido, o que é importante para o cultivo de frutas cítricas.
📌 Palavras-chave do enunciado:
- “pH do solo é 4,6” (ácido)
- “faixa ideal entre 5,8 e 6,0”
- “correção no valor do pH”
- “íons: sulfato, amônio, carbonato, cálcio, sódio”
📌 Objetivo:
Analisar quais íons podem elevar o pH por meio de sua hidrólise, e identificar qual possui caráter básico ao reagir com a água.
➡️ Agora que o comando foi analisado e o objetivo definido, vamos revisar os conceitos químicos necessários.
🔹 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Sais e pH:
✔ Um sal formado por ácido forte e base forte → sal neutro
✔ Sal de ácido fraco com base forte → sal com caráter básico
✔ Sal de ácido forte com base fraca → sal com caráter ácido
📌 Hidrólise que libera OH⁻ (básica):
✔ Ocorre com ânions derivados de ácidos fracos, como o carbonato (CO₃²⁻).
✔ Sua hidrólise na água gera íons OH⁻, que aumentam o pH.
📌 Correção do solo ácido:
✔ Um solo com pH 4,6 está muito ácido. Para corrigir, precisamos aumentar o pH, usando uma substância de caráter básico.
➡️ Com os conceitos teóricos dominados, vamos interpretar o texto da questão e relacionar com os compostos citados.
🔹 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Informações importantes do texto:
- Produto 1: íons sulfato (SO₄²⁻) e amônio (NH₄⁺)
- Produto 2: íons carbonato (CO₃²⁻) e cálcio (Ca²⁺)
- Produto 3: íons sulfato (SO₄²⁻) e sódio (Na⁺)
📌 Tradução química:
- Produto 1 → (NH₄)₂SO₄: sal ácido
- Produto 2 → CaCO₃: sal básico
- Produto 3 → Na₂SO₄: sal neutro
📌 Relação com o conteúdo:
A única combinação com potencial para liberar íons OH⁻ (aumentando o pH) é o carbonato do produto 2.
➡️ Agora vamos desenvolver o raciocínio e a análise completa.
🔹 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
📌 Análise detalhada de cada sal:
🔹 Produto 1: (NH₄)₂SO₄
✔ Ácido forte (H₂SO₄) + base fraca (NH₃) → sal ácido
✔ Hidrólise do NH₄⁺ libera H⁺, piorando ainda mais a acidez.
🔹 Produto 2: CaCO₃
✔ Base forte (Ca(OH)₂) + ácido fraco (H₂CO₃) → sal básico
✔ Hidrólise do CO₃²⁻ libera OH⁻, aumentando o pH e corrigindo a acidez do solo.
🔹 Produto 3: Na₂SO₄
✔ Base forte (NaOH) + ácido forte (H₂SO₄) → sal neutro
✔ Não interfere no pH → ineficaz para correção de solo ácido
📌 Conclusão:
A hidrólise do íon carbonato (CO₃²⁻) produz íons OH⁻, que aumentam o pH, corrigindo a acidez.
➡️ Agora, com tudo calculado e justificado, vamos julgar as alternativas.
🔹 Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
📌 A) Cálcio – hidrólise produz H⁺ (ácido)
❌ Incorreto. O cátion Ca²⁺ não sofre hidrólise significativa. Além disso, ele não aumenta o pH.
📌 B) Amônio – hidrólise produz H⁺ (ácido)
❌ Incorreto. O NH₄⁺ é um ácido fraco e aumenta a acidez, o que piora o solo.
📌 C) Sódio – hidrólise produz OH⁻
❌ Incorreto. O Na⁺ não sofre hidrólise e não altera o pH.
📌 D) Sulfato – hidrólise produz OH⁻
❌ Incorreto. O SO₄²⁻ vem de um ácido forte e não sofre hidrólise significativa.
📌 E) Carbonato – hidrólise produz OH⁻
✅ Correta! O CO₃²⁻ sofre hidrólise, formando OH⁻, que aumenta o pH, corrigindo a acidez do solo.
✅ Alternativa correta: E
🔹 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo do raciocínio:
Para corrigir o pH ácido do solo, é necessário utilizar uma substância que aumente o pH. Apenas o íon carbonato (CO₃²⁻) sofre hidrólise, produzindo íons OH⁻, que neutralizam o excesso de H⁺ no solo, tornando-o menos ácido.
📌 Reafirmação da alternativa correta:
✅ Alternativa E — Carbonato
🔍 Resumo Final:
Soluções que contêm íons que liberam OH⁻ (como o carbonato) são ideais para corrigir a acidez do solo. Íons como NH₄⁺ e SO₄²⁻ pioram ou não alteram o pH. Assim, a melhor escolha é o carbonato, presente no produto 2, que realiza hidrólise básica e aumenta o pH do solo, beneficiando o cultivo de frutas cítricas.
