Pertanyaan tentang keseimbangan kimia di Enem sangat berulang. Dengan pemikiran ini, kami membuat materi ini, yang membawa tema paling penting tentang cabang Kimia Fisik yang tercakup dalam Ujian Sekolah Menengah Nasional (Enem).
Di antara masalah yang berkaitan dengan kesetimbangan kimia, kita memiliki konstanta kesetimbangan dalam hal konsentrasi dalam mol/L dan dalam hal tekanan, konstanta kesetimbangan ion, konstanta ionisasi, pergeseran kesetimbangan, pH dan pOH, konstanta hidrolisis, buffer dan konstanta kelarutan.
Di antara subjek yang dijelaskan di atas, beberapa dari mereka mendapatkan keunggulan yang lebih besar di Enem:
Pergeseran keseimbangan
Konstanta ionisasi
pH
hidrolisis garam
Pelajaran video tentang Neraca Kimia di Enem
1. Pergeseran keseimbangan di Enem
1.1- (Musuh 2015) Hipoksia atau penyakit ketinggian terdiri dari penurunan oksigen (O2) dalam darah arteri tubuh. Untuk itu, banyak atlet yang mengalami ketidaknyamanan (sakit kepala, pusing, sesak napas) saat melakukan aktivitas fisik di ketinggian. Dengan kondisi tersebut, akan terjadi penurunan konsentrasi hemoglobin teroksigenasi (HbO).
2) dalam keseimbangan dalam darah, menurut hubungan:
Perubahan konsentrasi hemoglobin teroksigenasi dalam darah terjadi karena:
a.peningkatan tekanan darah.
b.peningkatan suhu tubuh.
c. menurunkan suhu lingkungan.
d) penurunan tekanan parsial oksigen.
e) penurunan jumlah sel darah merah.
hemoglobin teroksigenasi (HbOb)2) ditemukan di reaktan (sisi kanan) dari persamaan. Latihan menanyakan pilihan mana yang akan menyebabkan perubahan hemoglobin teroksigenasi dalam darah, yaitu, akan menggeser keseimbangan ke kiri atau ke kanan.
a) Salah. Peningkatan aliran darah tidak ada hubungannya dengan peningkatan tekanan darah.
b) Salah. Suhu tidak mengubah keseimbangan yang disediakan.
c) Salah. Suhu tidak mengubah keseimbangan yang disediakan.
d) Benar. Penurunan tekanan parsial oksigen mengurangi jumlah hemoglobin teroksigenasi, menggeser keseimbangan ke kiri.
e) Salah. Turunnya jumlah sel darah merah akan menyebabkan baik jumlah hemoglobin maupun hemoglobin teroksigenasi turun.
1.2- (Enem 2011) Minuman ringan telah menjadi semakin banyak target kebijakan kesehatan masyarakat. Produk lem mengandung asam fosfat, zat yang berbahaya bagi fiksasi kalsium, mineral yang merupakan komponen utama matriks gigi. Karies merupakan proses dinamis ketidakseimbangan dalam proses demineralisasi gigi, hilangnya mineral akibat keasaman. Diketahui bahwa komponen utama email gigi adalah garam yang disebut hidroksiapatit. Soda, dengan adanya sukrosa, menurunkan pH biofilm (plak bakteri), menyebabkan demineralisasi email gigi. Mekanisme pertahanan saliva membutuhkan waktu 20 menit sampai 30 menit untuk menormalkan tingkat pH, remineralisasi gigi. Persamaan kimia berikut mewakili proses ini:
Mengingat seseorang mengkonsumsi minuman ringan setiap hari, proses demineralisasi gigi dapat terjadi sebagai akibat dari peningkatan konsentrasi:
a) OH-, yang bereaksi dengan ion Ca2+, menggeser keseimbangan ke kanan.
b) H+, yang bereaksi dengan OH hidroksil-, menggeser keseimbangan ke kanan.
c) OH-, yang bereaksi dengan ion Ca2+, menggeser keseimbangan ke kiri.
d) H+, yang bereaksi dengan OH hidroksil-, menggeser keseimbangan ke kiri.
e) Ca2+, yang bereaksi dengan OH hidroksil-, menggeser keseimbangan ke kiri.
Jawaban benar: Huruf b
Resolusi
Proses demineralisasi menggeser keseimbangan ke kanan. Ketika orang tersebut minum soda, mereka menelan bahan asam, yaitu meningkatkan jumlah H+ di tengah-tengah. H+ cepat berinteraksi dengan OH- kesetimbangan, mengurangi jumlah OH-. Dengan cara ini, keseimbangan digeser ke kanan, demineralisasi gigi.
1.3- (Enem-2013) Salah satu langkah dalam pengolahan air adalah desinfeksi, dengan klorinasi menjadi metode yang paling banyak digunakan. Metode ini terdiri dari melarutkan gas klorin dalam larutan di bawah tekanan dan menerapkannya ke air yang akan didesinfeksi. Persamaan reaksi kimia yang terlibat adalah:
Tindakan desinfektan dikendalikan oleh asam hipoklorit, yang memiliki potensi desinfeksi sekitar 80 kali lebih besar daripada anion hipoklorit. PH medium penting karena mempengaruhi sejauh mana asam hipoklorit terionisasi. Agar desinfeksi lebih efektif, pH air yang akan diolah harus mendekati:
a) 0
b) 5
c) 7
d) 9
e) 14
Jawaban benar: Huruf b
Menurut teks, tindakan disinfektan terbaik dilakukan oleh zat HClO. Oleh karena itu, setiap penafsiran dan kesimpulan harus diarahkan pada suatu cara untuk memperoleh substansi tersebut.
Substansi HClO hadir dalam keseimbangan kedua, jadi taktik yang menarik adalah menggeser keseimbangan ini ke kiri. Untuk itu, menurut prinsip Le Chatelier, kita memiliki pilihan untuk meningkatkan jumlah H+ (menambahkan zat asam, pH kurang dari 7) atau meningkatkan jumlah Cl-.
Perlu dicatat bahwa, dalam persamaan pertama, ada kesetimbangan kimia lain, yang menyajikan spesies HClOO-, yang memiliki afinitas dengan H+, menggeser keseimbangan ke kiri. Ini adalah langkah yang tidak kami inginkan.
Oleh karena itu, kita harus menggunakan pH asam (di bawah 7). Namun, pH ini tidak boleh terlalu asam untuk menghindari banyak kation H.+ di tengah-tengah.
Lihat juga:Keseimbangan kimia di gua
2. pH dan hidrolisis garam di Enem
2.1- (Enem-2017) Beberapa produk alam dapat diperoleh dari tumbuhan melalui proses ekstraksi. Lapachol adalah dari kelas naphthoquinone. Strukturnya memiliki enol hidroksil (pKa = 6.0) yang memungkinkan senyawa ini diisolasi dari serbuk gergaji ipe dengan ekstraksi dengan larutan yang memadai, diikuti dengan penyaringan sederhana. Pertimbangkan bahwa pKa = -log Ka dan bahwa Ka adalah konstanta asam dari reaksi ionisasi lapachol.
Solusi mana yang harus digunakan untuk mengekstrak lapachol dari serbuk gergaji ipê dengan lebih efisien?
a) larutan Na2BERSAMA3 membentuk garam lapachol.
b) Larutan penyangga asam asetat/natrium asetat (pH = 4,5).
c) larutan NaCI untuk meningkatkan kekuatan ion medium.
d) larutan Na2HANYA4 membentuk pasangan ion dengan lapachol.
e) larutan HCI untuk mengekstraknya melalui reaksi asam-basa.
Pernyataan tersebut menunjukkan bahwa pKa zat tersebut adalah 6,0. Nilai pKa ini harus digunakan dalam ekspresi pKa:
Karena Ka Anda kecil, lapachol adalah zat asam, jadi untuk menghilangkannya, berguna untuk menggunakan zat basa.
a) Benar. Garam bersifat basa, karena berasal dari basa kuat (karena berasal dari famili IA), dan CO3 berasal dari asam lemah (H2BERSAMA3).
b) Salah. Larutan penyangga bersifat asam, dan kita membutuhkan basa.
c) Salah. NaCl adalah garam netral, karena berasal dari basa kuat (karena dari keluarga IA), dan Cl berasal dari asam kuat (HCl).
d) Salah. Di2HANYA4 adalah garam netral, karena Na berasal dari basa kuat (karena dari keluarga IA), dan SO4 berasal dari asam kuat (H2HANYA4).
itu palsu. HCl adalah asam, dan kita membutuhkan basa.
2.2- (Enem- 2014) Bertujuan untuk meminimalkan dampak lingkungan, undang-undang Brasil menentukan bahwa residu kimia yang dilepaskan langsung ke tubuh penerima memiliki pH antara 5,0 dan 9,0. Limbah cair berair yang dihasilkan dalam proses industri memiliki konsentrasi ion hidroksil sama dengan 1,0.10-10 perempuan jalang. Untuk mematuhi undang-undang, seorang ahli kimia memisahkan zat-zat berikut, tersedia di gudang perusahaan: CH3COOH, Na2SO4, CH3OH, K2BERSAMA3 dan NH4Kl.
Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)
Agar residu dapat dilepaskan langsung ke tubuh penerima, zat apa yang dapat digunakan untuk mengatur pH?
a) CH3COOH
tempat sampah2HANYA4
c) CH3oh
d) K2BERSAMA3
e) NH4Cl
Jawaban benar: Huruf D
Resolusi
Langkah 1: Tentukan pH residu.
Latihan menunjukkan bahwa residu memiliki konsentrasi hidroksida sama dengan 10-10.
Oleh karena itu, kita dapat menghitung pH residu ini:
Dari uraian di atas, diperoleh bahwa residu bersifat asam, karena pH-nya kurang dari 7. Oleh karena itu, untuk menetralisirnya perlu menggunakan zat yang bersifat basa.
Langkah 2: Tentukan karakter masing-masing garam untuk menunjukkan mana yang basa, seperti CH3COOH (alternatif a) adalah asam, dan CH3OH (alternatif c) adalah alkohol, kelas organik dengan karakter asam.
b) Garam netral, karena Na berasal dari basa kuat (karena berasal dari famili IA), dan SO4 berasal dari asam kuat (H2HANYA4).
d) Garam dasar, karena K berasal dari basa kuat (karena berasal dari famili IA), dan CO3 berasal dari asam lemah (H2BERSAMA3).
e) Garam asam, sebagai NH4 berasal dari basa lemah (NH4OH), dan Cl berasal dari asam kuat (HCl).
2.3- (Enem- 2014) Seorang peneliti memperhatikan bahwa label pada salah satu toples tempat dia menyimpan konsentrat enzim pencernaan tidak terbaca. Dia tidak tahu enzim apa yang terkandung dalam gelas itu, tetapi dia menduga itu adalah protease lambung, yang bekerja di perut dengan mencerna protein. Mengetahui bahwa pencernaan di lambung bersifat asam dan usus bersifat basa, ia merakit lima tabung reaksi dengan makanan berbeda, tambahkan konsentrat enzim ke dalam larutan dengan pH yang ditentukan dan tunggu untuk melihat apakah enzim bekerja pada mereka. Tabung reaksi di mana enzim harus bertindak untuk menunjukkan bahwa hipotesis peneliti benar adalah tabung yang berisi:
a) kentang kubus dalam larutan dengan pH = 9.
b) potongan daging dalam larutan dengan pH = 5.
c) rebus putih telur dalam larutan dengan pH = 9.
d) porsi mie dalam larutan dengan pH = 5.
e) bola mentega dalam larutan dengan pH = 9.
Jawaban benar: Huruf b
Latihan ini membutuhkan interpretasi dan korelasi yang baik dari siswa dengan pengetahuan biokimia makanan. Dia menginformasikan bahwa peneliti menganggap enzim itu pencernaan, bekerja pada pH asam dan bekerja pada protein (karena merupakan protease).
Jika enzim ini bekerja dalam lingkungan asam, pH harus kurang dari 7. Daging terdiri dari protein, sedangkan pasta terdiri dari karbohidrat. Jadi jawaban yang tepat adalah alternatif b.
2.4- (Enem- 2012) Seorang ibu rumah tangga secara tidak sengaja menjatuhkan air dari pencairan ikan di lemari es, yang meninggalkan bau yang kuat dan tidak enak di dalam alat. Diketahui bahwa bau khas ikan disebabkan oleh amina, dan senyawa ini berperilaku sebagai basa. Dalam tabel, konsentrasi hidrogen dari beberapa bahan yang ditemukan di dapur terdaftar, yang dipikirkan ibu rumah tangga untuk digunakan saat membersihkan lemari es.
Di antara bahan-bahan yang tercantum, mana yang tepat untuk menghilangkan bau ini?
a) Alkohol atau sabun
b) Jus lemon atau alkohol
c) Jus lemon atau cuka
d) Jus lemon, susu atau sabun
e) Sabun atau soda/soda ash
Jawaban benar: Huruf C
Resolusi
Latihan mengusulkan situasi masalah di mana lemari es ibu rumah tangga memiliki bau yang kuat yang disebabkan oleh zat yang bersifat dasar. Dengan demikian, dipertanyakan materi mana yang akan menarik untuk memecahkan masalah ini.
Untuk menetralkan basa, perlu menggunakan bahan yang bersifat asam atau dengan pH lebih rendah dari 7. Bagaimana latihan memberikan nilai konsentrasi H+ dari bahan, itu cukup untuk menggunakan masing-masing dalam ekspresi di bawah ini:
Jadi:
Jus: pH = 2
Susu: pH = 6
Cuka: pH = 3
Alkohol: pH = 8
Sabun: pH = 12
Laras: pH = 12
Bahan asam adalah jus, cuka dan susu. Jadi, hanya alternatif c yang membawa bahan yang bersifat asam.
3. Konstanta keseimbangan di Enem
3.1- (Enem-2016) Setelah dipakai sepenuhnya, ban dapat dibakar untuk pembangkit listrik. Di antara gas yang dihasilkan dalam pembakaran sempurna karet vulkanisir, beberapa adalah polutan dan menyebabkan hujan asam. Untuk mencegahnya terlepas ke atmosfer, gas-gas ini dapat digelembungkan ke dalam larutan berair yang mengandung zat yang sesuai. Pertimbangkan informasi zat yang tercantum dalam tabel di bawah ini:
Di antara zat yang tercantum dalam tabel, zat yang paling efisien menghilangkan gas pencemar adalah (a)
a.fenol.
b) piridin.
c) metilamin.
d.kalium hidrogen fosfat.
e) kalium hidrogen sulfat.
Jawaban benar: Huruf D
Resolusi
Latihan ini menimbulkan situasi masalah di mana gas pencemar memicu hujan asam. Kemudian, ia menanyakan zat mana yang menarik untuk menetralisir gas-gas tersebut dan, akibatnya, menghindari hujan asam.
Untuk menghindari hujan asam, gas asam harus dinetralkan menggunakan larutan basa. Zat dengan karakteristik ini adalah zat yang secara istimewa melepaskan gugus OH- di tengah-tengah. Dalam tabel, piridin, metilamin dan kalium hidrogen fosfat adalah zat dasar.
Dengan demikian, untuk menentukan zat yang mampu menghilangkan gas pencemar secara lebih efisien, kita harus menganalisis nilai konstanta ionisasi. Semakin besar konstanta, semakin besar kemampuan untuk melepaskan OH-. Sehingga kalium hidrogen fosfat itu adalah zat yang paling cocok dalam kasus ini.
3.2- (Enem-2015) Beberapa asam digunakan dalam industri yang membuang limbahnya ke badan air, seperti sungai dan danau, yang dapat mempengaruhi keseimbangan lingkungan. Untuk menetralkan keasaman, garam kalsium karbonat dapat ditambahkan ke limbah dalam jumlah yang sesuai, karena menghasilkan bikarbonat, yang menetralkan air. Persamaan yang terlibat dalam proses disajikan:
Berdasarkan nilai tetapan kesetimbangan reaksi II, III dan IV, pada 25HAI C, berapakah nilai numerik dari konstanta kesetimbangan reaksi I?
a) 4,5x10-26
b) 5x10-5
c) 0,8x10-9
d) 0,2x105
e) 2.2x1026
Jawaban benar: Huruf b
Resolusi
Latihan ini melibatkan ionisasi konstan. Awalnya, penting untuk dipahami bahwa persamaan I sebenarnya adalah hasil (jumlah) dari persamaan II, III dan IV. Oleh karena itu, untuk memulai resolusi, kita harus menggunakan prinsip-prinsip hukum Hess.
Langkah 1: Penggunaan Hukum Hess.
Membalikkan persamaan II dan mempertahankan persamaan III dan IV, kita mendapatkan:
Dengan demikian, kita dapat mengamati bahwa anion CO3-2 dan kation H+ akan dihilangkan, dan jumlah persamaan akan menghasilkan persamaan I.
Langkah 2: perhitungan konstan
Konstanta kesetimbangan persamaan ionisasi selalu diberikan dengan mengalikan konstanta persamaan lainnya:
Oleh Saya Diogo Dias