Em uma estação de tratamento de efluente industrial, uma amostra apresenta um pH mais baixo do que o permitido pela legislação ambiental devido à presença de ácido sulfúrico. O químico responsável pela estação decide utilizar hidróxido de sódio para neutralizar o ácido e elevar o pH para o valor desejado de 7. A relação molar (ácido:base) entre ácido sulfúrico e hidróxido de sódio na reação de neutralização é representada corretamente por:
- A)1:1.
Errada, porque 1 mol de H2SO4 exige mais de 1 mol de NaOH para neutralização completa.
- B)1:2.
Correta, pois 1 mol de H2SO4 reage com 2 mols de NaOH na neutralização total.
- C)2:3.
Errada, essa proporção não corresponde ao balanceamento da reação entre H2SO4 e NaOH.
- D)3:1.
Errada, porque inverte a lógica da neutralização e não respeita a estequiometria do ácido diprótico.
Gabarito: B
Na neutralização, a ideia é simples: ácido reage com base formando sal e água. Mas, para acertar a relação molar, você precisa olhar quantos H+ o ácido pode liberar e quantos OH- a base oferece. No caso do ácido sulfúrico (H2SO4), ele é um ácido diprótico, ou seja, libera 2 hidrogênios ácidos por molécula. Já o hidróxido de sódio (NaOH) fornece 1 íon OH- por molécula. Então, para cada 1 mol de H2SO4, são necessários 2 mols de NaOH para neutralizar completamente os dois H+ do ácido. A equação balanceada fica: H2SO4 + 2 NaOH -> Na2SO4 + 2 H2O. Repare que o balanceamento já entrega a relação molar sem suspense: 1:2. Isso faz todo sentido químico e também prático na estação de tratamento, porque a meta é elevar o pH até 7 sem deixar excesso de ácido. Se a quantidade de base for menor do que o necessário, a solução continua ácida. Se for muito maior, o pH sobe além do desejado e aí o problema troca de roupa, mas não some. Por isso, o gabarito B está correto. A relação molar ácido:base entre ácido sulfúrico e hidróxido de sódio na neutralização é 1:2, exatamente porque o H2SO4 possui dois hidrogênios ionizáveis e cada NaOH neutraliza apenas um deles.