Em água a pH 8,00, qual a fração da amônia que está na forma não ionizada (NH3)? Considere equilíbrio NH4+ ?…
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 água a pH 8,00, qual a fração da amônia que está na forma não ionizada (NH3)? Considere equilíbrio NH4+ ? NH3 + H+ e pKa(NH4+) = 9,25. Apresente porcentagem com duas casas decimais.
- A) 0,10% de NH3
- B) 5,33% de NH3 (não ionizada)
- C) 15,00% de NH3
- D) 50,00% de NH3
- E) 100,00% de NH3
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Use a equação de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([NH3]/[NH4+]). Passo 2: Substituindo os valores, log([NH3]/[NH4+]) = 8,00 - 9,25 = -1,25. Passo 3: A razão [NH3]/[NH4+] = 10^(-1,25), que é aproximadamente 0,0562. Passo 4: A fração na forma não ionizada é f = [NH3]/([NH3] + [NH4+]) = 1/(1 + 10^1,25) = 1/(1 + 17,78) = 1/18,78, que dá aproximadamente 0,05324, ou seja, 5,32% quando arredondado com duas casas decimais. Passo 5: Confrontando com o gabarito: a alternativa B (5,33%) é a mais próxima do valor correto. A diferença de 0,01 percentual vem de arredondamento intermediário e não muda a escolha, então a resposta B está correta, embora o valor exato seja 5,32%. Passo 6: A alternativa A (0,10%) está errada porque a fração de NH3 em pH abaixo do pKa não pode ser tão pequena neste caso. A alternativa C (15,00%) está errada porque não corresponde ao cálculo logarítmico feito acima. A alternativa D (50,00%) está errada porque só ocorreria se pH fosse igual ao pKa. A alternativa E (100,00%) está errada porque, em pH 8, a espécie predominante é o íon amônio, não a amônia neutra.
💡 Dica: Utilize a equação de Henderson-Hasselbalch para resolver.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente trabalhou com a escala logarítmica de forma incorreta, achando que a diferença de pH de 1,25 unidade gera uma razão de concentrações muito pequena, e perdeu a noção de que a fração de NH3 é dada pela expressão 1/(1+10^(pKa-pH)).
Fração NH3 = 1/(1+10^{pKa-pH}) = 1/(1+10^{1,25}) = 1/18,78 = 0,0533 ? 5,33%.
O aluno provavelmente interpolou linearmente entre valores ou fez uma aproximação grosseira do logaritmo, sem calcular 10^1,25 com precisão, chegando a um valor sem base na equação de Henderson-Hasselbalch.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre pH e pKa, aplicando a fórmula de forma incorreta e, assim, calcular uma porcentagem errada da amônia não ionizada.
O aluno assumiu que, por se tratar de um equilíbrio ácido-base, as duas formas estariam em partes iguais, o que só vale quando pH = pKa, ignorando que aqui pH = 8,00 e pKa = 9,25.
O aluno pensou que, por a água estar em pH básico, toda a amônia estaria na forma neutra NH3, confundindo meio básico com ausência total de íon amônio e desconsiderando o pKa do equilíbrio.
Raio-X da questão
equilíbrio ácido-base
avaliacao
equilíbrio ácido-base · cálculo de pH
Revisar o equilíbrio ácido-base e a equação de Henderson-Hasselbalch.
O aluno pode confundir a relação entre pH e pKa, aplicando a fórmula de forma incorreta e, assim, calcular uma porcentagem errada da amônia não ionizada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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