Em uma atividade de controle de qualidade, uma amostra de vinagre foi diluída e analisada. A solução obtida…
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
Em uma atividade de controle de qualidade, uma amostra de vinagre foi diluída e analisada. A solução obtida contém ácido acético (CH3COOH) na concentração de 0,10 mol·L?¹. A constante de ionização do ácido acético, a 25 °C, é Ka = 1,74 × 10?5. Como o ácido acético é fraco, pode-se utilizar a aproximação [H?] ˜ v(Ka · C), em que C é a concentração inicial do ácido. Com base nos dados do texto, calcule o pH aproximado da solução de ácido acético, utilizando a aproximação indicada.
- A) O pH é aproximadamente 2,88.
- B) O pH é aproximadamente 3,76.
- C) O pH é aproximadamente 1,88.
- D) O pH é aproximadamente 1,00.
- E) O pH é aproximadamente 4,76.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. C = 0,10 mol/L e Ka = 1,74 × 10^-5. A aproximação para ácido fraco é [H+] = raiz de (Ka × C). Passo 2: Calcule o produto Ka × C = 1,74 × 10^-5 × 0,10 = 1,74 × 10^-6. Passo 3: Extraia a raiz quadrada: [H+] = raiz de 1,74 × 10^-6 = raiz de 17,4 × 10^-7, que é aproximadamente 1,32 × 10^-3 mol/L. Passo 4: Calcule o pH = -log[H+] = -log(1,32 × 10^-3) = 3 - 0,12 = 2,88. Passo 5: Portanto a alternativa A está correta, e o gabarito oficial está de acordo com esse cálculo. Por que as outras estão erradas: B (3,76) não corresponde à aproximação, pois exigiria uma concentração de H+ de 1,74 × 10^-4 ou erro na raiz; C (1,88) resultaria de [H+] de cerca de 1,3 × 10^-2, ou seja, de um erro de potência de 10 no cálculo; D (1,00) supõe que o ácido fraco se ioniza totalmente, o que não vale para ácido fraco; E (4,76) é o valor do pKa, confundido com o pH da solução, o que ignora a aproximação pedida.
💡 Dica: Aplique a fórmula do pH para ácidos fracos.
Alternativa por alternativa
Para um ácido fraco, [H⁺] ≈ √(Ka · C). Assim, [H⁺] ≈ √(1,74 × 10⁻⁵ · 0,10) = √(1,74 × 10⁻⁶) ≈ 1,32 × 10⁻³ mol·L⁻¹. Portanto, pH = −log(1,32 × 10⁻³) ≈ 2,88.
O aluno provavelmente deslocou o resultado do pH em uma unidade, sem refazer a raiz quadrada corretamente ou sem aplicar o logaritmo de forma adequada ao produto Ka × C.
O aluno provavelmente errou uma potência de 10 ao calcular o produto Ka × C ou a raiz, obtendo [H+] perto de 1,3 × 10^-2 em vez de 1,3 × 10^-3.
O aluno supôs que o ácido se ioniza completamente, como um ácido forte, e tomou [H+] igual à concentração de 0,10 mol/L, o que dá pH 1.
O aluno tomou o valor do pKa (4,76) como se fosse o pH da solução, sem aplicar a aproximação de [H+] pela raiz de Ka × C.
Raio-X da questão
cálculo de pH
avaliacao
cálculo de pH · dissociação de ácidos fracos
Revisar a teoria sobre ácidos fracos e cálculo de pH.
Confundir a relação entre a constante de dissociação e a concentração do ácido, levando a um cálculo incorreto do pH.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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