Química3ª sérieBNCC EM13CNT307Média⏱ longo

O ácido acético (CH3COOH) em solução aquosa 0,10 M tem Ka = 1,8×10-5. Escreva a expressão de equilíbrio para…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

O ácido acético (CH3COOH) em solução aquosa 0,10 M tem Ka = 1,8×10-5. Escreva a expressão de equilíbrio para CH3COOH ? CH3COO- + H+; estime [H+] pela aproximação x << C e calcule o pH da solução.

A) [H+] ˜ v(Ka·C) = v(1,8×10-5·0,10) ˜ 1,34×10-3 M; pH ˜ 2,87.
B) Para pH de 2,87, a concentração de H+ seria 1,34×10-4 M.
C) CH3COOH não se dissocia em água, formando CH4COOH.
D) Ka para CH3COOH é 1,8×10-6.
E) [H+] ˜ v(C/Ka) = v(0.10/1.8×10-5) ˜ 0,0024 M; pH ˜ 2,62.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Escreva a expressão de equilíbrio: Ka = [CH3COO-][H+]/[CH3COOH]. Se x é a concentração de ácido que se dissocia, então [H+] = [CH3COO-] = x e [CH3COOH] = 0,10 - x. Passo 2: Ka = x^2/(0,10 - x). Como x << 0,10, aproxima-se 0,10 - x por 0,10, logo Ka ≈ x^2/C. Passo 3: x^2 = Ka·C = 1,8×10-5 · 0,10 = 1,8×10-6, portanto x = raiz de 1,8×10-6 ≈ 1,34×10-3 M. Passo 4: pH = -log(1,34×10-3) = 3 - log(1,34) ≈ 3 - 0,13 = 2,87. Passo 5: Verificação da aproximação: x/C ≈ 1,3%, bem abaixo de 5%, então a aproximação é válida. Passo 6: A alternativa correta é A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B confunde a conversão de pH para concentração, pois 10^-2,87 é 1,34×10-3 M, e não 1,34×10-4 M; C está errada porque ácidos fracos se dissociam parcialmente em água e a fórmula do ácido acético é CH3COOH, não CH4COOH; D altera o expoente do Ka, que é 1,8×10-5 e não 1,8×10-6; E inverte a operação, usando C/Ka em vez de Ka·C, o que resulta em um valor de [H+] incompatível com a dissociação parcial de um ácido fraco.

💡 Dica: Escreva a expressão de Ka e aplique a aproximação para calcular [H+].

Alternativa por alternativa

A Correta

Ka = x^2/(C-x) ˜ x^2/C ? x˜v(Ka·C)=v(1,8×10-6)=1,34×10-3 M. pH = -log10(1,34×10-3) ˜ 2,87.

B Erradaerro: Atençãoa que mais engana

Aluno calcula corretamente o pH de 2,87, mas ao converter de volta para concentração usa o expoente errado, obtendo 1,34×10-4 M em vez de 1,34×10-3 M.

Por que engana: Confundir a relação entre Ka e a concentração de H+ ao calcular o pH, resultando em um valor incorreto.

C Erradaerro: Conceitual

Aluno acredita que o ácido acético não se dissocia em água, confundindo ácido fraco com substância que não ioniza, e ainda altera a fórmula para CH4COOH.

D Erradaerro: Interpretação

Aluno lê ou copia o valor de Ka com expoente trocado, usando 1,8×10-6 em vez do dado 1,8×10-5 do enunciado.

E Erradaerro: Procedimental

Aluno aplica a fórmula com a operação invertida, dividindo C por Ka em vez de multiplicar Ka por C na expressão de x^2 = Ka·C.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

ácido acético e pH

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pH · equilíbrio químico

📚 Reveja

Revisar a teoria de ácidos e bases, especialmente a constante de ionização.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre Ka e a concentração de H+ ao calcular o pH, resultando em um valor incorreto.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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