Química1ª sérieBNCC EM13CNT307Média⏱ medio

Uma solução 0,10 M de ácido acético (CH3COOH, Ka = 1,8×10^-5). Calcule o pH aproximado, usando a aproximação x…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

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 solução 0,10 M de ácido acético (CH3COOH, Ka = 1,8×10^-5). Calcule o pH aproximado, usando a aproximação x << 0,10.

A) pH ˜ 1,50, muito ácido para essa concentração.
B) pH ˜ 4,00, indicando baixa acidez.
C) pH ˜ 5,20, uma solução neutra.
D) pH ˜ 2,87
E) pH ˜ 3,45, menos ácido que o esperado.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Escreva o equilíbrio do ácido fraco: CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-. Sendo x a concentração de H+ formada, as concentrações no equilíbrio são x para H+ e para CH3COO-, e (0,10 - x) para o ácido não ionizado. Passo 2: Escreva a expressão da constante: Ka = x^2 / (0,10 - x). Passo 3: Aplique a aproximação pedida, x << 0,10, então 0,10 - x ≈ 0,10. Assim, x^2 ≈ Ka × 0,10 = 1,8×10^-5 × 0,10 = 1,8×10^-6. Passo 4: Extraia a raiz: x = raiz de 1,8×10^-6 ≈ 1,34×10^-3 mol/L. Essa é a concentração de H+. Passo 5: Calcule o pH = -log(1,34×10^-3) = 3 - log(1,34) ≈ 3 - 0,13 = 2,87. Passo 6: Verifique a aproximação: 1,34×10^-3 é bem menor que 0,10, então a hipótese x << 0,10 é válida. Conclusão: a alternativa D (pH ≈ 2,87) está correta, coincidindo com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A supõe ionização total do ácido, o que só ocorre em ácidos fortes; B confunde ácido fraco com ácido pouco ácido e chega a um pH alto demais; C ignora que solução ácida tem pH menor que 7, sendo neutra apenas em pH 7; E resulta de erro no cálculo da raiz ou do logaritmo, o que desloca o valor para cima.

💡 Dica: Use a fórmula do pH e a constante de ionização do ácido.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno trata o ácido acético como forte, admitindo que todo o ácido se ioniza e que [H+] = 0,10 M, o que daria pH = 1.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno conclui que, por ser ácido fraco, a solução tem pouca acidez e aplica um pH alto, sem calcular a concentração de H+ a partir de Ka.

Por que engana: Confundir a relação entre a constante de ionização e a concentração do ácido, resultando em um pH incorreto.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde a escala de pH, achando que um valor acima de 5 indica solução neutra, quando a neutralidade ocorre em pH 7 a 25 °C.

D Correta

CH3COOH ? H+ + CH3COO- ; x˜v(Ka·C)=v(1,8×10^-5·0,10)=1,34×10^-3 M; pH = -log10(1,34×10^-3) ˜ 2,87.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno aplica corretamente o modelo de ácido fraco, mas comete erro na extração da raiz ou no cálculo do logaritmo, obtendo [H+] próxima de 3,5×10^-4 e um pH subestimado.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

cálculo de pH

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pH · equilíbrio químico

📚 Reveja

Revisar a ionização de ácidos fracos e o cálculo de pH.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre a constante de ionização e a concentração do ácido, resultando em um pH incorreto.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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