Química2ª sérieBNCC EM13CNT205Média⏱ medio

Calcule o pH de uma solução 0,10 M de ácido acético (CH3COOH), considerando Ka = 1,8×10^-5. Utilize a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

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

Calcule o pH de uma solução 0,10 M de ácido acético (CH3COOH), considerando Ka = 1,8×10^-5. Utilize a aproximação x « c.

A) pH ˜ 1,87
B) pH ˜ 5,00
C) pH ˜ 4,50
D) pH ˜ 3,10
E) pH ˜ 2,87

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Escreva o equilíbrio do ácido fraco: CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-. No início a concentração do ácido é c = 0,10 M e as concentrações de H+ e CH3COO- são desprezíveis.
Monte a expressão da constante: Ka = [H+][CH3COO-] / [CH3COOH]. Como a dissociação é x para cada espécie formada, [H+] = [CH3COO-] = x e [CH3COOH] = c - x.
Substitua: Ka = x^2 / (c - x) = 1,8×10^-5.
Aplique a aproximação pedida, x << c, de modo que c - x ≈ c. Então x^2 = Ka × c = 1,8×10^-5 × 0,10 = 1,8×10^-6.
Extraia a raiz: x = raiz de 1,8×10^-6 ≈ 1,34×10^-3 M. Essa é a concentração de H+.
Calcule o pH = -log[H+] = -log(1,34×10^-3) = 3 - log(1,34) ≈ 3 - 0,13 = 2,87. Verifique a aproximação: x é cerca de 1,3% de c, portanto x << c é válido.
Comparação com o gabarito: o resultado 2,87 coincide com a alternativa E, que é o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas: A) 1,87 indicaria [H+] próximo de 0,0134 M, o que não corresponde a x^2 = Ka×c; B) 5,00 supõe [H+] = Ka, ignorando a raiz e a concentração; C) 4,50 se aproxima do pKa e ignora a concentração do ácido; D) 3,10 corresponde a [H+] próximo de 7,9×10^-4 M, valor que não sai de Ka×c.

💡 Dica: Aplique a fórmula do pH e considere a constante de ionização.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente inverteu a relação e calculou x = raiz de (Ka/c), obtendo [H+] ≈ 0,0134 M e pH ≈ 1,87. A expressão correta para a aproximação é x = raiz de (Ka×c).

B Erradaerro: Conceitual

Provavelmente tomou [H+] igual à própria constante Ka (1,8×10^-5, arredondado para 10^-5), o que daria pH 5. Confundiu a constante de ionização com a concentração de íons H+ no equilíbrio.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

Provavelmente acredita que o pH de um ácido fraco fica próximo do pKa (cerca de 4,74) independentemente da concentração, e arredondou mal o valor. Ignorou que o pH depende de c.

Por que engana: Confundir a relação entre a concentração do ácido e o pH, resultando em um valor muito baixo.

D Erradaerro: Procedimental

Provavelmente cometeu erro numérico ao extrair a raiz ou ao calcular o logaritmo, chegando a [H+] ≈ 7,9×10^-4 M. O procedimento de x^2 = Ka×c estaria correto, mas o cálculo numérico está errado.

E Correta

Para CH3COOH ? H+ + CH3COO-, x ˜ v(Ka·c)=v(1,8×10^-5·0,10)=1,34×10^-3; pH = -log10(1,34×10^-3) ˜ 2,87.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

cálculo de pH

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pH · constante de ionização

📚 Reveja

Revisar a ionização de ácidos fracos e o cálculo do pH.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre a concentração do ácido e o pH, resultando em um valor muito baixo.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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