Uma solução tampão contém 0,10 mol·L?¹ de ácido acético (CH3COOH, Ka = 1,8×10?5) e 0,10 mol·L?¹ de acetato de…
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
Uma solução tampão contém 0,10 mol·L?¹ de ácido acético (CH3COOH, Ka = 1,8×10?5) e 0,10 mol·L?¹ de acetato de sódio (CH3COONa). Calcule o pH desta solução usando a equação de Henderson–Hasselbalch.
- A) pH ˜ 6,74, com a fórmula equivocada aplicada.
- B) pH ˜ 3,74, pois o ácido acético é mais forte que o acetato.
- C) pH ˜ 5,74, pois o acetato é em maior quantidade.
- D) pH ˜ 7,0, já que a solução é neutra por ser tampão.
- E) pH ˜ 4,74.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de sistema. Trata-se de um tampão formado por ácido fraco (CH3COOH) e sua base conjugada (acetato, CH3COO-, fornecido pelo CH3COONa). Para esse tipo de solução vale a equação de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([base]/[ácido]).
- Calcule o pKa. pKa = -log(Ka) = -log(1,8 x 10^-5). Como log(1,8) é aproximadamente 0,255, temos log(1,8 x 10^-5) = 0,255 - 5 = -4,745, logo pKa é aproximadamente 4,74.
- Calcule a razão entre as concentrações. As concentrações do sal e do ácido são iguais (0,10 mol/L cada), então a razão [base]/[ácido] = 0,10/0,10 = 1 e o log dessa razão é log(1) = 0.
- Substitua na equação. pH = 4,74 + 0 = 4,74. Esse resultado é coerente com a teoria: quando [ácido] = [base], o pH é igual ao pKa.
- Por que as demais estão erradas. A) Aplica a fórmula de forma equivocada, gerando um valor de 6,74 que não corresponde ao pKa. B) Supõe que o ácido acético seria mais forte que o acetato, o que deslocaria o pH para baixo, mas a razão 1:1 não causa esse deslocamento. C) Considera que o acetato em maior quantidade elevaria o pH em uma unidade, mas as quantidades são iguais. D) Assume que todo tampão é neutro, ignorando que o pH de um tampão depende do pKa do ácido fraco.
💡 Dica: Utilize a equação de Henderson–Hasselbalch para calcular o pH.
Alternativa por alternativa
O aluno aplica a equação de Henderson-Hasselbalch com erro de fórmula ou de sinal, somando um valor que não existe no cálculo, por exemplo tratando o termo logarítmico como se fosse 2 em vez de 0.
Por que engana: Confundir a força do ácido com a concentração na aplicação da equação de Henderson-Hasselbalch.
O aluno acredita que o ácido acético, por ser ácido, domina a solução e reduz o pH para cerca de 3,74 (uma unidade abaixo do pKa). Ele não percebe que o tampão tem 1:1 de ácido e base conjugada, o que mantém o pH no pKa.
O aluno acha que a presença do sal (acetato) em 'maior quantidade' eleva o pH, mas usa uma razão de 10:1 sem base nos dados. As concentrações são iguais, então a razão é 1 e não há deslocamento.
O aluno usa a intuição do dia a dia de que soluções neutras têm pH 7 e aplica essa ideia a qualquer tampão. Tampões podem ter pH ácido, básico ou neutro, conforme o pKa do par conjugado.
pH = pKa + log([A?]/[HA]); pKa = -log(1,8×10?5) ˜ 4,74 e log(0,10/0,10)=0, logo pH˜4,74.
Raio-X da questão
solução tampão e pH
avaliacao
cálculo de pH · equação de Henderson-Hasselbalch
Revisar a equação de Henderson–Hasselbalch e suas aplicações.
Confundir a força do ácido com a concentração na aplicação da equação de Henderson-Hasselbalch.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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