Química1ª sérieBNCC EM13CNT104Média⏱ medio

Qual o pH aproximado de uma solução 0,100 mol·L^-1 de ácido acético (CH3COOH) sabendo Ka = 1,8×10^-5? Use…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT104

Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Qual o pH aproximado de uma solução 0,100 mol·L^-1 de ácido acético (CH3COOH) sabendo Ka = 1,8×10^-5? Use aproximação x << C (massa molar não exigida).

A) pH ˜ 1,87
B) pH ˜ 4,87
C) pH ˜ 3,87
D) pH ˜ 2,87.
E) pH ˜ 5,87

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Escreva o equilíbrio de ionização do ácido fraco: CH3COOH + H2O ⇌ H3O+ + CH3COO-. Com x = [H+] formada, as concentrações no equilíbrio são [H+] = x, [CH3COO-] = x e [CH3COOH] = 0,100 - x. Passo 2: Escreva a expressão de Ka: Ka = x^2 / (0,100 - x). Passo 3: Aplique a aproximação x << C, pois o enunciado a autoriza. Então 0,100 - x ≈ 0,100 e Ka ≈ x^2 / 0,100. Passo 4: Isole x: x^2 = Ka × 0,100 = 1,8×10^-5 × 0,100 = 1,8×10^-6. Logo x = raiz de 1,8×10^-6 ≈ 1,34×10^-3 mol·L^-1. Passo 5: Verifique a aproximação: 1,34×10^-3 é bem menor que 0,100 (cerca de 1,3% de C), então a aproximação é válida. Passo 6: Calcule o pH = -log[H+] = -log(1,34×10^-3) = 3 - log(1,34) ≈ 3 - 0,13 = 2,87. Passo 7: Conclusão: a alternativa correta é D, pH ≈ 2,87, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (1,87) exigiria [H+] de cerca de 10^-2, que é alto demais para um ácido fraco com esse Ka; B (4,87) corresponde a [H+] de cerca de 10^-5, valor próximo do próprio Ka e sem relação com a raiz; C (3,87) corresponde a [H+] de cerca de 10^-4, mostrando erro de potência de 10 na raiz; E (5,87) indicaria um ácido quase neutro, incompatível com um ácido de Ka igual a 1,8×10^-5.

💡 Dica: Calcule o pH usando a constante de ionização do ácido.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente extraiu a raiz quadrada de Ka×C com erro de expoente, obtendo [H+] ≈ 1,3×10^-2 em vez de 1,3×10^-3, o que leva a pH ≈ 1,87.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente calculou a raiz de um produto com expoente errado, obtendo [H+] ≈ 1,3×10^-5, valor próximo do próprio Ka, e assim chegou a pH ≈ 4,87.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a concentração do ácido e o pH, aplicando incorretamente a fórmula do pH sem considerar a ionização do ácido.

C Erradaerro: Atenção

Provavelmente errou a potência de 10 ao extrair a raiz de 1,8×10^-6 e obteve [H+] ≈ 1,3×10^-4, chegando a pH ≈ 3,87.

D Correta

Para ácido fraco [H+] ˜ v(Ka·C) = v(1,8×10^-5·0,100)=1,34×10^-3 mol·L^-1; pH = -log[H+] ˜ 2,87. Verificação: x/C ˜1,34% <5%, aproximação válida.

E Erradaerro: Senso comum

Provavelmente tratou o ácido acético como quase neutro, por intuição de que ácidos fracos quase não alteram o pH, e não percebeu que a concentração de H+ precisa ser calculada a partir de Ka e 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

pH de ácido fraco

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pH · constante de ionização

📚 Reveja

Revisar o cálculo do pH de soluções ácidas e a constante de ionização.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre a concentração do ácido e o pH, aplicando incorretamente a fórmula do pH sem considerar a ionização do ácido.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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