Em uma atividade de monitoramento da qualidade da água, uma equipe preparou uma solução de ácido acético…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de monitoramento da qualidade da água, uma equipe preparou uma solução de ácido acético (CH3COOH) para avaliar sua acidez. Inicialmente, foram medidos 100 mL de uma solução de concentração 1,0 mol·L?¹. Esse volume foi transferido para um recipiente e completado com água até o volume final de 1,0 L. O ácido acético é um ácido fraco, cujo equilíbrio em água pode ser representado por CH3COOH ? H? + CH3COO?. Para esse ácido, pKa = 4,76. Considere log 2,4 ˜ 0,38. Com base nas informações do texto, qual é, aproximadamente, o pH da solução de ácido acético obtida após a diluição?
- A) 2,38
- B) 2,88
- C) 1,00
- D) 3,76
- E) 4,76
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de ácido após a diluição. Antes, havia 100 mL = 0,1 L de solução 1,0 mol/L, ou seja, 0,1 mol de CH3COOH. Esse mesmo número de mols foi transferido para 1,0 L de solução, então a concentração final é C = 0,1 mol/L. Passo 2: Como o ácido acético é fraco, a concentração de H+ não é igual à concentração do ácido. Pela expressão Ka = [H+]^2 / C, com Ka = 10^(-pKa) = 10^(-4,76), obtemos [H+] = raiz de (Ka x C) = raiz de (10^(-4,76) x 10^(-1)) = raiz de 10^(-5,76) = 10^(-2,88). Passo 3: Aplicando pH = -log[H+], temos pH = 2,88. Passo 4: Uma forma equivalente, usando logaritmos, é pH = (pKa - log C)/2 = (4,76 + 1)/2 = 2,88. O dado log 2,4 aproximado a 0,38 não é necessário para esta conta, pois a resposta sai diretamente das potências de 10. Passo 5: Por que as outras alternativas estão erradas: A (2,38) corresponde a pKa/2 sem considerar a concentração; C (1,00) seria o pH de um ácido forte com concentração 0,1 mol/L ou o pH da solução antes da diluição, o que ignora que o ácido é fraco e que houve diluição; D (3,76) resulta de pKa + log C, com sinal e fórmula errados; E (4,76) é o próprio pKa, que não é o pH da solução. Gabarito oficial confirmado: B.
💡 Dica: Calcule a nova concentração e use a fórmula do pH.
Alternativa por alternativa
Provavelmente calculou pH = pKa/2 (4,76/2 = 2,38), esquecendo de incluir a concentração do ácido na fórmula da concentração de H+.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre concentração e pH, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a dissociação do ácido.
A diluição reduz a concentração do ácido de 1,0 mol·L⁻¹ para 0,10 mol·L⁻¹. Como o ácido acético é fraco, sua ionização pode ser calculada por Ka = [H⁺]²/[CH₃COOH]. Como Ka = 10⁻⁴·⁷⁶ ≈ 1,74 × 10⁻⁵, tem-se [H⁺] ≈ √(Ka · C) = √(1,74 × 10⁻⁵ · 0,10) ≈ 1,3 × 10⁻³ mol·L⁻¹. Portanto, pH = −log[H⁺] ≈ 2,88.
Provavelmente tratou o ácido como forte e calculou pH = -log(1,0), usando a concentração inicial de 1,0 mol/L e ignorando a diluição para 0,1 mol/L e o caráter fraco do ácido.
Provavelmente aplicou pH = pKa + log C, ou seja, 4,76 + (-1) = 3,76, usando a fórmula com sinal trocado em vez de (pKa - log C)/2.
Provavelmente confundiu o pH da solução com o próprio pKa, que é uma constante de equilíbrio e não depende da concentração do ácido.
Raio-X da questão
diluição de ácidos
avaliacao
cálculo de pH · diluição de soluções
Revisar o cálculo de pH em soluções ácidas.
O aluno pode confundir a relação entre concentração e pH, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a dissociação do ácido.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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