Uma solução saturada em hidróxido de cálcio é preparada pela dissolução de excesso dessa substância em água na temperatura de . Considere as afirmações seguintes relativas ao que acontece nos primeiros instantes (segundos) em que dióxido de carbono marcado com carbono quatorze () é borbulhado nesta mistura heterogênea:
I. Radioatividade será detectada na fase líquida.
II. Radioatividade será detectada na fase sólida.
III. O da fase líquida diminui.
IV. A massa de hidróxido de cálcio sólido permanece constante.
V. O sólido em contato com o líquido será uma mistura de carbonato e hidróxido de cálcio.
Das afirmações feitas, estão CORRETAS:
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Borbulhando dióxido de carbono na solução, deve-se ocorrer uma reação com o hidróxido de cálcio, esta que pode ser representada como:\begin{matrix}\ce{Ca(OH)_2_{(c)} + CO_2_{(g)} &->& CaCO_3_{(c)} + H_2O_{(l)}}
\end{matrix}Com isso, podemos analisar as afirmativas:
$• \ \text{Afirmativa I:}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
O carbonato de cálcio é praticamente insolúvel, mas este pode ser encontrado em pequenas quantidades em fase líquida, assim como íons carbonato e bicarbonato devido as reações de dióxido de carbono com água.
$• \ \text{Afirmativa II:}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
Será detectado radioatividade nos precipitados de carbonato de cálcio.
$• \ \text{Afirmativa III:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
É tentador pensar que sim, pois estamos reagindo uma base com um óxido ácido. Contudo, a afirmativa não é verdadeira, visto que os íons hidróxidos provém da fase sólida do hidróxido de cálcio, não constituindo variação significante na fase líquida. Além disso, vale ressaltar o $\text{princípio de Le Chatelier}$, dado o consumo das hidroxilas na fase líquida, há tendência de reposição delas pelo corpo de fundo.
$• \ \text{Afirmativa IV:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
A solução estava saturada, assim, acabamos por consumir íons hidróxido e cátions cálcio, estes que estavam presentes no equilíbrio:\begin{matrix}\ce{Ca(OH)_2_{(c)} &\leftrightharpoons& Ca^2+_{(aq)} + 2OH^-_{(aq)}}
\end{matrix}Desse modo, pelo princípio de Le Chatelier, sabemos que o consumo dos íons invoca um deslocamento do equilíbrio para a produção dos mesmos, isto a fim de reestabelecer a situação inicial (equilíbrio). Portanto, teremos menos hidróxido de cálcio sólido.
$• \ \text{Afirmativa V:}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
Certamente, vide análises anteriores.\begin{matrix} Letra \ (A)
\end{matrix}

19:43 07/09/2023
No item III eu fiquei confuso com a explicação. Achei que o carbonato de cálcio se dissociava em Ca²+ e 2(OH-) e assim seria possível a hidroxila reagir e quem sabe alterar o pH da solução. Por mais que o carbonato de cálcio se precipite, o íon carbonato não poderia reagir com a hidroxila formando o íon bicarbonato que é base conjugada de ácido fraco (ou seja, é uma base forte)? Isso faria com que o pH não diminuísse, então serve como uma justificativa alternativa, certo?

20:15 07/09/2023
Boa tarde, Carlos! É possível a formação do íon bicarbonado, porém, repare que a formação também consome hidroxilas. Enfim, acredito que o mais simples seja pensar no princípio de Le Chatelier - conforme atualizei acima -, isto é, devido o corpo de fundo, o consumo das hidroxilas tende a ser reposto!