Vinagre comercial tem 5,0% (m/v) de ácido acético (CH3COOH). Considerando MM = 60,05 g·mol?¹ e Ka = 1,8×10?5…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Vinagre comercial tem 5,0% (m/v) de ácido acético (CH3COOH). Considerando MM = 60,05 g·mol?¹ e Ka = 1,8×10?5, estime o pH aproximado do vinagre.
- A) A concentração molar do ácido no vinagre é 1,0 M à temperatura ambiente.
- B) Ácido acético é um ácido forte e completamente dissociado no vinagre.
- C) A constante de ionização Ka do ácido acético é 1,0×10?¹°.
- D) O pH do vinagre deve ser 7,0 devido ao seu sabor ácido.
- E) pH ˜ 2,41
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Converter a concentração de m/v para mol/L. 5,0% (m/v) significa 5,0 g de ácido em 100 mL de solução, ou seja, 50 g/L. Dividindo pela massa molar: 50 / 60,05 = 0,83 mol/L (aproximadamente). Passo 2: Verificar se o ácido é forte ou fraco. O ácido acético é um ácido fraco (Ka = 1,8×10^-5 é um valor pequeno), portanto não se dissocia completamente, e o cálculo deve usar o equilíbrio de ionização. Passo 3: Montar a expressão de equilíbrio. CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-. Como a dissociação é pequena, [H+] ≈ raiz de (Ka × C) = raiz de (1,8×10^-5 × 0,83) = raiz de (1,5×10^-5) ≈ 3,9×10^-3 mol/L. Passo 4: Calcular o pH. pH = -log(3,9×10^-3) ≈ 2,41. Esse valor corresponde à alternativa E, que é o gabarito oficial, e foi obtido de forma independente. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A: a concentração real é de cerca de 0,83 M, não 1,0 M. B: o ácido acético é fraco, não forte, e não se dissocia completamente. C: o Ka informado no enunciado é 1,8×10^-5, não 1,0×10^-10. D: pH 7,0 corresponde a solução neutra, e o sabor ácido não define o pH; o vinagre é ácido, com pH menor que 7.
💡 Dica: Calcule a concentração de íons H+ a partir do Ka.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter arredondado a concentração ou confundido a massa molar, assumindo que 5% equivale a 1 mol/L sem fazer a conversão de g/L para mol/L.
O aluno pode ter associado o sabor azedo e o uso culinário do vinagre a um ácido forte, desconhecendo que ácidos fracos como o acético se ionizam apenas parcialmente.
Por que engana: Confundir ácido fraco com ácido forte, assumindo que o ácido acético se dissocia completamente.
O aluno pode ter trocado o valor da constante, lendo 10^-10 no lugar de 10^-5, o que indica confusão entre a constante de ionização e outro valor numérico do enunciado ou da memória.
O aluno pode ter supesto que todo líquido comestível ou de uso doméstico tem pH neutro, ou que o sabor determina o pH, usando a intuição do dia a dia em vez da escala de pH e da ionização do ácido.
5,0 g/100 mL ? 50,0 g·L?¹ ? C = 50/60,05 = 0,833 M. Para ácido fraco [H+] ˜ v(Ka·C) = v(1,8×10?5·0,833)=3,87×10?³ ? pH = -log(3,87×10?³)=2,41.
Raio-X da questão
pH de soluções ácidas
avaliacao
cálculo de pH · dissociação de ácidos fracos
Revisar o cálculo do pH de soluções ácidas.
Confundir ácido fraco com ácido forte, assumindo que o ácido acético se dissocia completamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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