Determine o pH de uma solução 0,10 mol·L^-1 de ácido acético (CH3COOH), sabendo Ka = 1,8×10^-5. Comente…
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
Determine o pH de uma solução 0,10 mol·L^-1 de ácido acético (CH3COOH), sabendo Ka = 1,8×10^-5. Comente brevemente se essa solução é corrosiva para contato breve com a pele.
- A) 500,0 kg de NaOH são necessários para neutralizar o efluente.
- B) 25,0 kg de NaOH são necessários; relação 1:1 com H2SO4.
- C) média de 1,00 kg de NaOH é suficiente para neutralizar H2SO4.
- D) pH ˜ 2,87; não é corrosiva severa para contato breve (pH >2) mas pode causar irritação.
- E) A neutralização não envolve a formação de água.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O ácido acético é fraco, então a concentração de H+ não é igual à concentração do ácido. Para ácido fraco monoprótico com C maior que 100 vezes Ka, usa-se [H+] = raiz de (Ka x C). Passo 2: Ka x C = 1,8x10^-5 x 0,10 = 1,8x10^-6. Passo 3: [H+] = raiz de 1,8x10^-6 ≈ 1,34x10^-3 mol/L. Passo 4: pH = -log(1,34x10^-3) ≈ 2,87. Passo 5: A alternativa D apresenta pH ≈ 2,87, que coincide com o cálculo. Quanto à corrosividade, o pH é ácido, mas fraco e moderado; um contato breve geralmente causa irritação, não queimadura severa, o que está de acordo com o comentário da alternativa. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A envolve neutralização de efluente com NaOH, que não responde à pergunta sobre pH; B usa relação 1:1 para H2SO4, que é diprótico e exige 2 mol de NaOH por mol de ácido; C apresenta quantidade de NaOH sem relação com a solução de ácido acético descrita; E afirma que a neutralização não forma água, mas a reação ácido-base ocorre com H+ + OH- formando H2O. Passo 7: Conclusão: o gabarito D está correto, pois a resolução independente confirma pH ≈ 2,87 e o comentário sobre irritação é compatível com um ácido fraco nessa concentração.
💡 Dica: Calcule o pH usando a constante de ionização do ácido.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a pergunta sobre pH a um cálculo de neutralização em massa de NaOH e supõe que a quantidade de base de um efluente é a resposta, sem perceber que o enunciado pede apenas o pH da solução.
O aluno trata o H2SO4 como monoprótico, assumindo relação 1:1 com NaOH, quando na verdade o ácido sulfúrico libera dois H+ por molécula e precisa de 2 mol de NaOH por mol de ácido.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a concentração do ácido e o pH, resultando em um valor incorreto.
O aluno aceita que uma quantidade pequena de NaOH (1,00 kg) basta para neutralizar H2SO4 sem fazer a conta estequiométrica de mols, confundindo massa com quantidade de matéria.
Para ácido fraco: pH ˜ 1/2(pKa - log C). pKa = -log(1,8×10^-5)=4,745 ? pH˜0,5(4,745-(-1))˜2,87. Valor >2 indica não corrosivo severo.
O aluno entende que a neutralização é apenas a troca de íons sem formação de produto neutro, desconhecendo que a reação central é H+ + OH- formando H2O.
Raio-X da questão
pH de soluções ácidas
avaliacao
cálculo de pH · dissociação de ácidos fracos
Revisar o cálculo do pH e propriedades dos ácidos.
O aluno pode confundir a relação entre a concentração do ácido e o pH, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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