Um efluente contém 0,0200 mol·L?¹ de ácido acético (Ka = 1,8×10?5). Calcule o pH aproximado desta solução e…
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
Um efluente contém 0,0200 mol·L?¹ de ácido acético (Ka = 1,8×10?5). Calcule o pH aproximado desta solução e comente o risco ambiental imediato dessa acidez.
- A) O ácido acético não afeta a vida aquática.
- B) pH ˜ 3,22. Acidez pode reduzir pH de corpos hídricos, afetando organismos aquáticos e processos de tratamento.
- C) O pH é irrelevante para o meio ambiente nesta concentração.
- D) A solução é neutra, com pH 7,00.
- E) pH ˜ 5,00, gerando risco baixo para organismos aquáticos.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de problema. O ácido acético é um ácido fraco, parcialmente ionizado em água, por isso o pH não se calcula diretamente pela concentração como em um ácido forte. Use a expressão da constante de ionização: Ka = [H+][CH3COO-]/[CH3COOH].
- Considere que, na ionização, a concentração de H+ e de acetato são iguais (x), e que a quantidade ionizada é pequena em relação a 0,0200 mol/L. Assim, Ka = x^2 / 0,0200, logo x^2 = 1,8×10^-5 × 0,0200 = 3,6×10^-7.
- Calcule x = raiz de 3,6×10^-7 = 6,0×10^-4 mol/L, que é a concentração de H+. Verifique a aproximação: 6,0×10^-4 é cerca de 3% de 0,0200, portanto a aproximação é válida.
- Calcule o pH = -log(6,0×10^-4) = 4 - log 6 = 4 - 0,78 = 3,22, valor aproximado. Esse resultado confirma a alternativa B.
- Analise o risco ambiental. Um pH próximo de 3,2 é fortemente ácido para a maioria dos corpos hídricos, que costumam ter pH entre 6 e 8. A acidez pode afetar peixes e outros organismos aquáticos, alterar o equilíbrio do ecossistema e interferir em processos de tratamento de água e de efluentes.
- Por que as outras estão erradas. A afirma que o ácido não afeta a vida aquática, o que é falso, pois a acidez causa efeitos sobre os organismos. C diz que o pH é irrelevante, o que contraria a importância do pH para o ambiente. D considera a solução neutra, mas um ácido sempre produz pH abaixo de 7. E calcula pH aproximadamente 5,00, valor que subestima a ionização, e minimiza o risco de forma incorreta.
💡 Dica: Calcule o pH usando a fórmula apropriada para ácidos fracos.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que ácidos fracos, por serem de baixa concentração ou pouco ionizados, não causam impacto sobre a vida aquática, ignorando que qualquer redução de pH afeta organismos.
Resolver Ka = x²/(C-x) ˜ x²/C ? x = v(Ka·C)=v(1,8e-5·0,02)=6,00e-4 M; pH = -log[H+] ˜ 3,22; pH baixo afeta biota e tratamento.
O aluno considera que o pH só importa em concentrações altas, sem perceber que o pH é uma medida da concentração de H+ e que mesmo valores moderados alteram o meio.
O aluno confunde ácido fraco com solução neutra, possivelmente por achar que, como o ácido é fraco, o pH fica em 7, ou por não aplicar a relação entre Ka e a concentração de H+.
O aluno calcula o pH de forma incompleta, talvez usando a aproximação de que a ionização é desprezível ou tomando [H+] como 1,0×10^-5, e depois minimiza o risco ambiental de um pH baixo.
Por que engana: O aluno pode confundir a concentração de ácido com o pH, subestimando o impacto ambiental da acidez.
Raio-X da questão
pH de ácido acético
avaliacao
cálculo de pH · dissociação de ácidos fracos
Revisar o cálculo do pH de soluções ácidas e suas implicações ambientais.
O aluno pode confundir a concentração de ácido com o pH, subestimando o impacto ambiental da acidez.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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