Uma amostra de vinagre contém ácido acético CH3COOH 0,10 M. Sabendo Ka = 1,8×10?5, estime o pH da amostra (use…
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
Uma amostra de vinagre contém ácido acético CH3COOH 0,10 M. Sabendo Ka = 1,8×10?5, estime o pH da amostra (use aproximação x << 0,10).
- A) pH = 7,50
- B) pH ˜ 2,87
- C) pH = 1,00
- D) pH = 4,50
- E) pH = 10,00
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de ácido. O CH3COOH é um ácido fraco (Ka = 1,8×10^-5, muito menor que 1), então não se dissocia totalmente e a concentração de H+ não é igual à concentração inicial do ácido. Passo 2: Monte o equilíbrio CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-. Se x é a concentração de H+ formada, então [H+] = [CH3COO-] = x e [CH3COOH] ≈ 0,10 - x. Passo 3: Escreva a expressão da constante: Ka = x^2 / (0,10 - x). Como x << 0,10, aproximamos 0,10 - x ≈ 0,10, obtendo Ka ≈ x^2 / 0,10. Passo 4: Isole x: x^2 = Ka × 0,10 = 1,8×10^-5 × 0,10 = 1,8×10^-6, logo x = raiz de 1,8×10^-6 ≈ 1,34×10^-3 mol/L. Passo 5: Calcule o pH: pH = -log(1,34×10^-3) = 3 - log(1,34) ≈ 3 - 0,13 = 2,87. Passo 6: Verifique a aproximação: x ≈ 0,0013 é bem menor que 0,10 (cerca de 1,3%), então a aproximação é válida. Passo 7: Conclusão: a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque um ácido, mesmo fraco, nunca produz pH próximo de 7 em solução 0,10 M. A alternativa C está errada porque trataria o ácido como forte, o que não ocorre com ácido acético. A alternativa D está errada porque o pH não é igual a -log Ka nem depende apenas da constante, e o valor correto é próximo de 2,87. A alternativa E está errada porque indica solução básica, incompatível com um ácido.
💡 Dica: Calcule o pH usando a fórmula do ácido fraco.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que, por ser um ácido fraco, a solução fica praticamente neutra, com pH próximo de 7. Não percebe que mesmo a pequena dissociação produz H+ suficiente para deixar o pH bem abaixo de 7.
CH3COOH ? H+ + CH3COO- ; Ka = x²/(0,10-x) ˜ x²/0,10 ? x = v(Ka·0,10)=v(1,8×10?6)=1,342×10?³ M; pH = -log10(1,342×10?³) ˜ 2,87.
O aluno trata o CH3COOH como ácido forte, supondo que [H+] = 0,10 M e calculando pH = -log(0,10) = 1,00. Ignora que o ácido acético se dissocia apenas parcialmente, o que é indicado pelo valor de Ka.
O aluno usa um atalho incorreto, como tomar o pH igual a -log Ka ou algo próximo do pKa, sem resolver a equação de equilíbrio com a concentração de 0,10 M. Assim, ignora a dependência do pH em relação à concentração inicial do ácido.
Por que engana: O aluno pode confundir a concentração do ácido com o pH, calculando diretamente sem considerar a dissociação do ácido fraco.
O aluno confunde o caráter da solução, pensando que um líquido de sabor azedo pode ter pH básico, ou confunde pH com pOH. Não percebe que o vinagre é ácido e que o pH deve ser menor que 7.
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 do ácido com o pH, calculando diretamente sem considerar a dissociação do ácido fraco.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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