Em uma atividade de laboratório escolar, duas soluções aquosas são preparadas à concentração de 0,10 mol·L?¹…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de laboratório escolar, duas soluções aquosas são preparadas à concentração de 0,10 mol·L?¹: uma de ácido acético (CH3COOH) e outra de amônia (NH3). A 25 °C, os valores das constantes de ionização são Ka = 1,8 × 10?5 e Kb = 1,8 × 10?5, respectivamente. Considere Kw = 1,0 × 10?¹4. As ionizações podem ser representadas por CH3COOH ? CH3COO? + H? e NH3 + H2O ? NH4? + OH?. A ficha de segurança dos produtos não foi disponibilizada e não há dados sobre tempo de contato, volume, temperatura ou efeitos sobre diferentes materiais e tecidos. Com base nos dados fornecidos, calcule aproximadamente o pH de cada solução e avalie o que é possível concluir sobre o risco corrosivo de seu manuseio sem proteção.
- A) A solução de CH₃COOH apresenta pH aproximadamente 3,87, e a solução de NH₃ apresenta pH aproximadamente 10,13; os valores indicam acidez e basicidade moderadas, mas não permitem avaliar a corrosividade.
- B) A solução de CH₃COOH apresenta pH aproximadamente 11,13, e a solução de NH₃ apresenta pH aproximadamente 2,87; como os valores são extremos, ambas devem ser classificadas como corrosivas.
- C) A solução de CH₃COOH apresenta pH aproximadamente 2,87, e a solução de NH₃ apresenta pH aproximadamente 11,13; como ambas são fracas, nenhuma delas oferece risco corrosivo relevante no manuseio.
- D) A solução de CH₃COOH apresenta pH aproximadamente 2,87, e a solução de NH₃ apresenta pH aproximadamente 11,13; entretanto, esses valores de pH, isoladamente, não permitem determinar o risco corrosivo, sendo necessário consultar dados específicos de segurança e adotar proteção adequada.
- E) A solução de CH₃COOH apresenta pH aproximadamente 2,87, e a solução de NH₃ apresenta pH aproximadamente 11,13; por isso, a solução ácida é necessariamente mais corrosiva e pode ser manuseada sem proteção adicional.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcular o pH da solução de ácido acético (CH3COOH, 0,10 mol/L, Ka = 1,8 × 10^-5). Como o ácido é fraco, [H+] é aproximadamente raiz de (Ka × C) = raiz de (1,8 × 10^-5 × 0,10) = raiz de 1,8 × 10^-6 ≈ 1,34 × 10^-3 mol/L. Logo, pH = -log(1,34 × 10^-3) ≈ 2,87.
- Calcular o pH da solução de amônia (NH3, 0,10 mol/L, Kb = 1,8 × 10^-5). Como a base é fraca, [OH-] é aproximadamente raiz de (Kb × C) ≈ 1,34 × 10^-3 mol/L, então pOH ≈ 2,87. Usando pH + pOH = 14 (Kw = 1,0 × 10^-14 a 25 °C), pH ≈ 14 - 2,87 = 11,13.
- Comparar com o gabarito. Os valores pH ≈ 2,87 (ácido acético) e pH ≈ 11,13 (amônia) aparecem na alternativa D, que é a correta, e coincidem com o gabarito oficial.
- Avaliar o risco corrosivo. O pH isolado não basta para classificar corrosividade, pois dependem também da concentração total, do tempo de contato, da temperatura e da compatibilidade com materiais e tecidos. Como a ficha de segurança não foi disponibilizada, a conclusão correta é que não se pode determinar o risco apenas pelos valores de pH, sendo necessário consultar dados específicos e usar proteção adequada.
- Por que as outras alternativas estão erradas. A: os valores 3,87 e 10,13 não correspondem aos cálculos; além disso, afirma que não há avaliação possível, o que a questão não sustenta. B: inverte os valores de pH das duas soluções e classifica ambas como corrosivas sem base nos dados. C: atribui os valores corretos, mas conclui que não há risco porque as espécies são fracas, o que não se sustenta sem dados de segurança. E: atribui os valores corretos, mas afirma que a solução ácida é necessariamente mais corrosiva e pode ser manuseada sem proteção, o que é incorreto, pois a amônia também é alcalina e o pH isolado não define corrosividade.
💡 Dica: Calcule o pH de cada solução usando as constantes de ionização.
Alternativa por alternativa
O aluno errou o cálculo do pH (ou usou aproximações indevidas) e concluiu que os valores 3,87 e 10,13 são moderados, além de supor que os dados de pH nunca permitem avaliar algo sobre segurança.
O aluno inverteu os valores de pH das duas soluções, atribuindo pH alto ao ácido e pH baixo à base, e assumiu que valores extremos bastam para classificar ambas como corrosivas.
Por que engana: O aluno pode confundir a força do ácido e da base, atribuindo pH incorreto e, consequentemente, avaliando errado o risco corrosivo.
O aluno calculou corretamente os pH, mas acreditou que, por serem ácido e base fracos, não há risco algum, confundindo fraqueza da espécie com ausência de efeito irritante ou corrosivo em qualquer concentração.
Para o ácido acético, considerando a ionização de um ácido fraco, [H⁺] ≈ √(Ka·C) = √(1,8 × 10⁻⁵ · 0,10) ≈ 1,34 × 10⁻³ mol·L⁻¹, resultando em pH ≈ 2,87. Para a amônia, [OH⁻] ≈ √(Kb·C) ≈ 1,34 × 10⁻³ mol·L⁻¹, portanto pOH ≈ 2,87 e pH ≈ 11,13. O pH indica acidez ou basicidade, mas não determina sozinho a corrosividade. Essa avaliação depende de fatores como concentração, tempo de contato, temperatura, material exposto e dados toxicológicos e de segurança. Assim, não é possível classificar o risco corrosivo apenas com as informações fornecidas; o uso de proteção e a consulta à ficha de segurança são necessários.
O aluno associou corrosividade apenas ao pH, afirmando que a solução mais ácida é necessariamente a mais corrosiva e que pode ser manuseada sem proteção, sem considerar que a amônia também é alcalina e que faltam dados de segurança.
Raio-X da questão
pH de soluções ácidas e básicas
avaliacao
cálculo de pH · propriedades de ácidos e bases
Revisar o cálculo do pH de soluções ácidas e básicas.
O aluno pode confundir a força do ácido e da base, atribuindo pH incorreto e, consequentemente, avaliando errado o risco corrosivo.
saude
pensamento_critico
cientifico
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