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Calcule o pH de uma solução 0,100 M de ácido acético (CH3COOH). Use Ka = 1,8×10?5 e escreva a reação de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Calcule o pH de uma solução 0,100 M de ácido acético (CH3COOH). Use Ka = 1,8×10?5 e escreva a reação de ionização.

A) pH = 1,00 (assumindo ionização completa como ácido forte).
B) pH = 4,75 (usando pKa diretamente como pH).
C) pH = 7,00 (assumindo solução neutra).
D) pH ˜ 2,87. CH3COOH ? CH3COO? + H? (x ˜ v(Ka·C) = 1,34×10?³ M; pH = -log x).
E) pH = 2,00 calculando [H?] = Ka·C.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

O enunciado traz símbolos corrompidos ('?'), que interpreto como sinal de menos e setas. Logo, Ka = 1,8×10^-5 e a ionização é CH3COOH <=> CH3COO- + H+. Como o ácido acético é fraco, a reação é reversível e atinge equilíbrio. Passo 2: Monte a tabela de equilíbrio. No início, [CH3COOH] = 0,100 M e [H+] = [CH3COO-] = 0. No equilíbrio, [H+] = [CH3COO-] = x e [CH3COOH] = 0,100 - x. Passo 3: Escreva a expressão de Ka: Ka = x^2/(0,100 - x). Como o ácido é fraco, x é pequeno, então 0,100 - x ≈ 0,100. Assim, x^2 = Ka x 0,100 = 1,8×10^-6, e x = raiz de 1,8×10^-6 ≈ 1,34×10^-3 M. Passo 4: Verifique a aproximação: x/0,100 ≈ 1,3%, bem abaixo de 5%, portanto ela é válida. Passo 5: Calcule o pH: pH = -log(1,34×10^-3) = 3 - log(1,34) ≈ 3 - 0,127 ≈ 2,87. Passo 6: Conclusão: a alternativa D está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as demais estão erradas: A supõe ionização completa, o que só vale para ácidos fortes; B confunde o pKa (-log Ka = 4,75) com o pH; C assume solução neutra, mas um ácido em água não é neutro; E indica [H+] = Ka x C, mas esqueceu a raiz quadrada, e mesmo essa fórmula daria pH de cerca de 5,74, não 2,00.

💡 Dica: Utilize a expressão do Ka para calcular o pH.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Assume que o ácido acético se ioniza completamente, como um ácido forte, e por isso [H+] = 0,100 M e pH = 1,00.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

Confunde o pKa (-log Ka = 4,75) com o próprio pH da solução, achando que o valor da constante de ionização já fornece o pH.

Por que engana: Assumir que o ácido acético se ioniza completamente, como um ácido forte, levando a um cálculo incorreto do pH.

C Erradaerro: Senso comum

Intui que uma solução preparada com um soluto de massa pequena deve ser neutra, ignorando que o ácido libera íons H+ em água.

D Correta

Para ácidos fracos x « C, x ˜ v(Ka·C); esse x é [H?], então pH = -log[H?].

E Erradaerro: Procedimental

Calcula [H+] = Ka x C = 1,8×10^-6 e esquece de extrair a raiz quadrada da expressão x^2 = Ka x C. Além disso, o valor de pH 2,00 não corresponde nem a essa conta, que daria pH cerca de 5,74.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

pH de ácido fraco

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pH · ionização de ácidos fracos

📚 Reveja

Revisar a ionização de ácidos fracos e cálculo de pH.

⚠️ Erro mais comum

Assumir que o ácido acético se ioniza completamente, como um ácido forte, levando a um cálculo incorreto do pH.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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