Questão de Química — Substâncias e suas propriedades — INSTITUTO AOCP 2025

Sais hidratados e a cor do sulfato de cobre

Gabarito: letra E. O sulfato de cobre anidro (CuSO₄), um pó branco, ao absorver umidade do ar, transforma-se no sal hidratado pentahidratado (CuSO₄·5H₂O), que apresenta coloração azul — fenômeno clássico de hidratação de sais, sem alteração da massa molar ou reação com CO₂/O₂.

O fenômeno descrito é um exemplo didático de sal hidratado: substâncias iônicas que incorporam moléculas de água em sua estrutura cristalina, formando compostos de fórmula definida. No caso do sulfato de cobre, a forma anidra (sem água) é branca, enquanto a forma hidratada (com 5 moléculas de água por fórmula) é azul. Essa mudança de cor é uma evidência visual de transformação química, pois há formação de uma nova substância — o hidrato — com propriedades diferentes do sal original.

A reação pode ser representada como: CuSO₄(s) branco + 5H₂O(g) → CuSO₄·5H₂O(s) azul. Essa é uma reação de hidratação, que ocorre espontaneamente quando o sal anidro é exposto à atmosfera úmida. O processo inverso — desidratação por aquecimento — é usado em laboratório para obter o sal anidro a partir do hidratado, como ilustrado em materiais didáticos: o aquecimento do sulfato de cobre hidratado (azul) origina o sulfato de cobre anidro (branco).

A pegadinha central desta questão é distinguir hidratação (absorção de água) de outras transformações químicas possíveis, como reação com CO₂, oxidação ou sublimação. O candidato que não conhece a propriedade específica do sulfato de cobre anidro de formar hidrato azul pode ser induzido a escolher uma alternativa que descreve uma reação química genérica, mas que não se aplica ao caso.

Guarde o critério decisivo: a mudança de cor de branco para azul no sulfato de cobre é a assinatura da formação do hidrato — é exatamente essa relação entre cor e hidratação que separa a alternativa correta das demais.

Alternativa A — ❌ Incorreta

A fusão parcial é uma mudança de estado físico (sólido → líquido), que não altera a composição química nem a massa molar do sal. A massa molar é uma propriedade intrínseca da substância e não se altera por mudanças de estado físico. Além disso, a fusão do sulfato de cobre não produziria coloração azul.

Alternativa B — ❌ Incorreta

O sulfato de cobre anidro não reage com o dióxido de carbono do ar para formar um carbonato. Essa reação não é característica dos sulfatos. A formação de carbonatos ocorreria, por exemplo, com óxidos básicos (como CaO) reagindo com CO₂, mas não com sulfato de cobre.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A sublimação é a passagem direta do estado sólido para o gasoso. O sulfato de cobre é um sal iônico com alto ponto de fusão e não sublima em condições ambientes. Além disso, a perda de íons sulfato por sublimação não é um fenômeno químico plausível para esse composto.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O cobre no sulfato de cobre anidro está no estado de oxidação +2 (Cu²⁺). A oxidação para Cu³⁺ não é um estado de oxidação comum e estável para o cobre em compostos simples. Além disso, a reação com oxigênio do ar não explicaria a mudança de cor para azul, que é característica do íon Cu²⁺ hidratado.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O sulfato de cobre anidro (CuSO₄) é higroscópico, ou seja, absorve água da atmosfera. Ao absorver umidade, forma o sal hidratado CuSO₄·5H₂O, que apresenta coloração azul. Essa é a explicação correta para a mudança de cor observada: a formação de um hidrato.

Gabarito: letra E