Você, profissional já formado, está fazendo estágio em uma empresa de tratamento de água de sua região. Como pode ser observado nos itens anteriormente descritos, a correção do pH da água geralmente se dá por adição de cal hidratada, pois a água encontra-se com pH abaixo da neutralidade.
Entretanto, por mudanças climáticas locais, a estação de tratamento está com pH alto da água recebida e, por isso, você é indicado para trazer soluções de neutralização. Sabe-se que em água com elevado pH, temos a presença de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e você sugere que seja feita neutralização com ácido sulfúrico (H2SO4) para produção de sulfato de cálcio (CaSO4) e água (H2O).
a) Sobre as substâncias a serem utilizadas, faça a correta representação de Lewis para cada uma, indicando o tipo de ligação que acontece.
b) Discorra sobre estas diferentes ligações atômicas, descrevendo suas principais características.
c) Escreva a reação química completa e faça o correto balanceamento.
d) Você coletou uma amostra da água bruta e mediu seu pH atual de 11, sabendo que o pH ideal da água tratada deveria ser próximo a 7. A partir destas informações e dispondo de uma solução de ácido sulfúrico 0,1 mol/L, quantos mL de ácido devem ser adicionados para cada Litro de água a ser tratada para o pH diminuir de 11 para 7?
a) A representação de Lewis para as substâncias mencionadas seria: - Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2): Ca - O - H - H - Ácido sulfúrico (H2SO4): H - S - O - O - O - H A ligação no hidróxido de cálcio é uma ligação iônica, enquanto no ácido sulfúrico temos ligações covalentes. b) A ligação iônica ocorre entre átomos com grande diferença de eletronegatividade, resultando na transferência de elétrons de um átomo para outro. Já a ligação covalente ocorre quando átomos compartilham elétrons, formando moléculas. A ligação covalente pode ser polar ou apolar, dependendo da diferença de eletronegatividade entre os átomos envolvidos. c) A reação química completa para a neutralização do hidróxido de cálcio com ácido sulfúrico é: Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O d) Para calcular a quantidade de ácido sulfúrico necessário para diminuir o pH de 11 para 7, é necessário levar em consideração a concentração do ácido sulfúrico e o volume da água a ser tratada. Com base nas informações fornecidas, não é possível determinar a quantidade exata de ácido sulfúrico necessária sem conhecer o volume da água a ser tratada.
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