Ácido acético aquoso tem Ka = 1,8·10?5. Calcule o pH de uma solução 0,100 M de CH3COOH. Considere CH3COOH ? H+…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Ácido acético aquoso tem Ka = 1,8·10?5. Calcule o pH de uma solução 0,100 M de CH3COOH. Considere CH3COOH ? H+ + CH3COO- e aproximar x << 0,100 quando válido.
- A) pH ˜ 1,00.
- B) pH ˜ 4,00.
- C) pH ˜ 7,00.
- D) pH ˜ 2,87.
- E) pH ˜ 3,50.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o equilíbrio: CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-. Como o ácido é fraco, a concentração inicial de ácido é 0,100 M e, no equilíbrio, [H+] = [CH3COO-] = x, enquanto [CH3COOH] = 0,100 - x.
- Escreva a expressão da constante: Ka = x^2 / (0,100 - x) = 1,8·10^-5.
- Como Ka é muito pequeno comparado a 0,100, o ácido se ioniza pouco, então x << 0,100 e podemos aproximar 0,100 - x ≈ 0,100. Assim, x^2 = 1,8·10^-5 × 0,100 = 1,8·10^-6.
- Tire a raiz quadrada: x = raiz de 1,8·10^-6 ≈ 1,34·10^-3 M. Essa é a [H+].
- Calcule o pH = -log(1,34·10^-3) = 3 - log(1,34) ≈ 3 - 0,13 = 2,87.
- Verificação da aproximação: x = 1,34·10^-3 é cerca de 1,3% de 0,100, portanto a aproximação é válida.
- Conferência com as alternativas: a alternativa A (pH 1,00) supõe ionização total, o que vale apenas para ácidos fortes. A alternativa B (pH 4,00) corresponde a uma concentração de H+ de 10^-4 M, que não sai do cálculo correto. A alternativa C (pH 7,00) seria de solução neutra, o que não ocorre com um ácido. A alternativa E (pH 3,50) não corresponde à raiz correta de Ka·C, que dá 2,87.
- Conclusão: o pH é aproximadamente 2,87, o que confirma a alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Utilize a expressão de Ka para calcular o pH.
Alternativa por alternativa
Trata o ácido acético como se fosse um ácido forte, admitindo que ele se ioniza totalmente e que [H+] = 0,100 M. Isso ignora o valor pequeno de Ka.
Calcula [H+] com erro na potência de 10 ou na raiz quadrada, chegando a uma concentração de 10^-4 M. Não percebe que a [H+] correta é da ordem de 10^-3 M.
Por que engana: O aluno pode confundir a concentração de íons H+ com a concentração inicial do ácido, resultando em um pH incorreto.
Assume que toda solução de ácido com concentração pequena é neutra, ou confunde um ácido fraco com a água pura. Não percebe que a presença de H+ ácido diminui o pH abaixo de 7.
Ka = x²/0,100 ? x = v(1,8·10?6)=1,34·10?³ M ? pH = -log(1,34·10?³)=2,87.
Aplica a raiz quadrada ao produto Ka × C, mas erra as potências de 10 ou arredonda de forma inadequada, obtendo uma [H+] próxima de 3·10^-4 M em vez de 1,34·10^-3 M.
Raio-X da questão
pH de ácido fraco
avaliacao
cálculo de pH · equilíbrio químico
Revisar o cálculo do pH de soluções ácidas.
O aluno pode confundir a concentração de íons H+ com a concentração inicial do ácido, resultando em um pH incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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