Química3ª sérieBNCC EM13CNT307Difícil⏱ medio

Uma solução contém 0,10 M CH3COOH e 0,020 M CH3COO-. Dado Ka(CH3COOH)=1,8×10-5, calcule o pH do tampão.

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 contém 0,10 M CH3COOH e 0,020 M CH3COO-. Dado Ka(CH3COOH)=1,8×10-5, calcule o pH do tampão.

A) pH ˜ 3,05
B) pH ˜ 6,05
C) pH ˜ 4,05
D) pH ˜ 5,00
E) pH ˜ 2,00

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

A solução contém um ácido fraco (CH3COOH) e sua base conjugada (CH3COO-), ou seja, é um tampão. Para tampões, usa-se a equação de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([base]/[ácido]).
Calcule o pKa a partir do Ka dado: pKa = -log(1,8×10^-5) = 5 - log(1,8) ≈ 5 - 0,255 = 4,745.
Calcule a razão entre as concentrações: [CH3COO-]/[CH3COOH] = 0,020/0,10 = 0,2. O logaritmo de 0,2 é cerca de -0,699.
Some os termos: pH = 4,745 + (-0,699) ≈ 4,046, que arredondado é 4,05.
Comparando com o gabarito oficial, a resposta C (pH ≈ 4,05) está correta e coincide com o cálculo independente.
A alternativa A está errada porque o valor 3,05 exigiria um pKa ou um termo logarítmico muito diferentes dos calculados. A alternativa B está errada porque 6,05 corresponderia a um pKa próximo de 6, incompatível com Ka = 1,8×10^-5. A alternativa D está errada porque 5,00 ignora a razão entre as concentrações, que desloca o pH para baixo do pKa. A alternativa E está errada porque 2,00 é um pH de ácido muito forte, incompatível com um ácido fraco em tampão.

💡 Dica: Use a equação de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Provavelmente subtraiu o logaritmo da razão do pKa de forma incorreta ou inverteu o sinal do termo logarítmico, chegando a um valor bem abaixo de 4 sem justificativa química.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente leu a potência de Ka como 10^-6 ao calcular o pKa, obtendo pKa próximo de 6, e somou o termo logarítmico sem a devida correção.

Por que engana: Confundir a relação entre as concentrações do ácido e da base na fórmula do pH do tampão, resultando em um valor incorreto.

C Correta

pKa = -log(1,8×10-5) = 4,745. Usando Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A-]/[HA]) = 4,745 + log(0,020/0,10) = 4,745 + log(0,2) ˜ 4,05.

D Erradaerro: Conceitual

Assumiu que o pH de um tampão é igual ao pKa arredondado a partir da potência de 10^-5, ignorando que a razão [base]/[ácido] desloca o pH.

E Erradaerro: Conceitual

Tratou o ácido como forte e associou o pH diretamente à concentração de 0,10 M, sem usar o Ka nem reconhecer o efeito tamponante da base conjugada.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

pH de tampão

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pH · equilíbrio químico

📚 Reveja

Revisar a equação de Henderson-Hasselbalch e o conceito de tampão.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre as concentrações do ácido e da base na fórmula do pH do tampão, resultando em um valor incorreto.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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