Misturam-se 0,100 M CH3COOH e 0,0500 M CH3COONa na mesma solução. Dado Ka = 1,8×10-5 (pKa = 4,74), calcule o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Misturam-se 0,100 M CH3COOH e 0,0500 M CH3COONa na mesma solução. Dado Ka = 1,8×10-5 (pKa = 4,74), calcule o pH. Reação ácido-base: CH3COOH ? CH3COO- + H+.
- A) pH = 5,04
- B) pH = 4,92
- C) pH = 4,74
- D) pH = 4,44.
- E) pH = 2,87
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o sistema. A mistura de CH3COOH (ácido fraco, 0,100 M) com CH3COONa (sal que fornece o íon acetato CH3COO-, 0,0500 M) forma um tampão, pois o íon acetato é a base conjugada comum. Por isso, o pH não se calcula como o de um ácido fraco isolado.
- Escreva a equação de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([base conjugada]/[ácido]) = pKa + log([CH3COO-]/[CH3COOH]).
- Substitua os valores. pKa = 4,74, [CH3COO-] = 0,0500 M e [CH3COOH] = 0,100 M. A razão é 0,0500/0,100 = 0,5.
- Calcule o logaritmo. log(0,5) = -0,301. Logo pH = 4,74 - 0,301 = 4,44 (aproximadamente 4,439).
- Compare com o gabarito. O resultado 4,44 corresponde à alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Porque as outras estão erradas: A) pH = 5,04 inverteria a razão, usando 0,100/0,0500 = 2; B) pH = 4,92 somaria as concentrações ao ácido; C) pH = 4,74 ignora a proporção entre sal e ácido; E) pH = 2,87 ignora o íon acetato do sal e trata a solução como ácido fraco isolado.
💡 Dica: Utilize a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH.
Alternativa por alternativa
O aluno inverteu a razão do logaritmo, usando [CH3COOH]/[CH3COO-] = 2 em vez de [CH3COO-]/[CH3COOH] = 0,5, e somou log 2 ao pKa.
O aluno somou as concentrações do ácido e do sal no denominador (0,150 M) ou usou uma razão de 1,5, em vez de usar apenas a concentração de cada espécie na sua fórmula.
O aluno acredita que, em qualquer tampão, o pH é sempre igual ao pKa, ignorando que a proporção entre base conjugada e ácido altera o valor.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as concentrações do ácido e da base, aplicando a fórmula do pH de forma inadequada.
Usa-se Henderson: pH = pKa + log([A-]/[HA]) = 4,74 + log(0,0500/0,100) = 4,74 + log0,5 = 4,74 - 0,301 = 4,44.
O aluno ignorou o íon acetato vindo do sal e calculou o pH como se fosse um ácido fraco isolado, com [H+] = raiz de (Ka x 0,100) = 1,34x10^-3 M, o que dá pH 2,87.
Raio-X da questão
pH de solução tampão
avaliacao
cálculo de pH · soluções tampão
Revisar a equação de Henderson-Hasselbalch e propriedades de soluções tampão.
O aluno pode confundir a relação entre as concentrações do ácido e da base, aplicando a fórmula do pH de forma inadequada.
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