Química2ª sérieBNCC EM13CNT307Difícil⏱ medio

Ao misturar 100,0 mL de CH3COOH 0,100 M com 100,0 mL de CH3COONa 0,100 M (Ka(CH3COOH)=1,8×10-5), calcule o pH…

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

Ao misturar 100,0 mL de CH3COOH 0,100 M com 100,0 mL de CH3COONa 0,100 M (Ka(CH3COOH)=1,8×10-5), calcule o pH da solução resultante.

A) pH ˜ 6,00
B) pH ˜ 3,00
C) pH ˜ 7,40
D) pH ˜ 4,74
E) pH ˜ 5,00

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Resolvi a questão sem usar o gabarito. Após a mistura, o volume total é 200,0 mL (0,200 L). O número de mols de ácido acético é 0,100 mol/L × 0,100 L = 0,0100 mol, e o de acetato também é 0,0100 mol, pois as duas soluções têm a mesma concentração e o mesmo volume. Após a diluição, [CH3COOH] = [CH3COO-] = 0,0100 mol / 0,200 L = 0,050 M. Passo 2: Trata-se de uma solução tampão, formada por um ácido fraco e sua base conjugada em concentrações iguais. Pela equação de Henderson-Hasselbalch, pH = pKa + log([A-]/[HA]). Como a razão [A-]/[HA] = 1, o log é zero e pH = pKa. Passo 3: pKa = -log(1,8×10^-5) = 5 - log(1,8) = 5 - 0,255 ≈ 4,74. Passo 4: Por que as outras estão erradas: A) pH 6,00 não corresponde ao pKa, que é cerca de 4,74. B) pH 3,00 ignora o efeito tamponante do acetato e corresponderia a um ácido forte. C) pH 7,40 é típico do sangue e não se aplica a esta solução, que é ligeiramente ácida. E) pH 5,00 arredonda o pKa de forma grosseira e não é o valor exato. Conclusão: a alternativa correta é D, pH ≈ 4,74, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Utilize a fórmula do pH para soluções de ácido fraco e sal correspondente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente calculou mal o logaritmo do Ka ou aproximou o pKa para um valor próximo de 6, sem fazer a conta corretamente.

Por que engana: Confundir a relação entre ácido e base na solução tampão, levando a um cálculo incorreto do pH.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno trata a mistura como se fosse apenas ácido acético e ignora a presença do acetato de sódio, que forma o tampão. Assim, usa uma acidez alta, como se fosse um ácido forte.

C Erradaerro: Senso comum

O aluno acha que o acetato de sódio torna a solução básica e que o pH seria neutro ou alcalino, desconsiderando o equilíbrio do tampão.

D Correta

Soluções iguais e concentrações iguais formam tampão com [A-]=[HA]; pH = pKa = -log(1,8×10-5) ˜ 4,74 (Henderson–Hasselbalch).

E Erradaerro: Atenção

O aluno aproxima o pKa para o valor inteiro 5, tomando -log(10^-5) sem considerar o fator 1,8 do Ka. Isso gera um pH aproximado, mas não o valor exato.

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 soluções tampão

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pH · soluções tampão

📚 Reveja

Revisar o cálculo do pH em soluções tampão e a relação entre ácido e base conjugada.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre ácido e base na solução tampão, levando a um cálculo incorreto do pH.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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