Quando cianeto de hidrogênio, um gás extremamente tóxico, é borbulhado em água, ocorre a produção de uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Quando cianeto de hidrogênio, um gás extremamente tóxico, é borbulhado em água, ocorre a produção de uma solução aquosa de ácido cianídrico, que se ioniza conforme a equação: HCN (aq) ? H+ (aq) + CN– (aq) Uma solução aquosa 0,2 mol/L de ácido cianídrico apresenta pH = 5 na temperatura de 25 ºC. A partir desse dado, pode-se estimar o valor da constante Ka desse ácido nessa temperatura. Esse valor é, aproximadamente, UNESP - 2023
- A) 1 × 10–10.
- B) 2 × 10–1.
- C) 5 × 10–10.
- D) 2 × 10–5.
- E) 5 × 10–1.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Interpretar o pH. Se pH = 5, a concentração de íons H+ é [H+] = 1 x 10^-5 mol/L.
- Montar a expressão da constante. Pela equação HCN ⇌ H+ + CN-, a proporção estequiométrica é 1:1:1, logo [H+] = [CN-] = 1 x 10^-5 mol/L. Ka = [H+][CN-]/[HCN].
- Estimar a concentração do ácido não ionizado. Como a ionização é pequena, [HCN] é aproximadamente 0,2 - 0,00001, que é praticamente 0,2 mol/L.
- Calcular. Ka = (1 x 10^-5)(1 x 10^-5)/0,2 = 1 x 10^-10 / 0,2 = 5 x 10^-10. Esse valor corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) 1 x 10^-10 corresponde apenas a [H+]^2, sem dividir pela concentração do ácido. B) 2 x 10^-1 é o valor da própria concentração do ácido, não da constante. D) 2 x 10^-5 não resulta de nenhuma aplicação correta da expressão de Ka com os dados. E) 5 x 10^-1 é uma inversão aritmética sem respaldo na expressão de Ka.
- Conclusão. A alternativa correta é a C, de acordo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule o pH para encontrar a concentração de H+ e use a expressão da constante Ka.
Alternativa por alternativa
Calculou apenas [H+]^2 = 1 x 10^-10 e esqueceu de dividir pela concentração do ácido não ionizado presente na expressão de Ka.
Tomou a concentração inicial do ácido (0,2 mol/L) como se fosse o valor de Ka, sem usar o pH para calcular os íons formados.
Correta. Para pH = 5, [H+] = 10?5 mol/L. Como HCN ioniza pouco (ácido fraco), (x ˜ [H+]) e [HCN] ˜ 0,2 mol/L. Ka = (10?5 × 10?5) / 0,2 = 10?¹° / 0,2 = 5×10?¹°.
Usou [H+] em vez de [H+]^2 no numerador da expressão de Ka e fez uma divisão incorreta pela concentração do ácido, chegando a um valor da mesma ordem de grandeza de 10^-5.
Por que engana: Confundir a concentração inicial com a concentração de íons H+ ou esquecer de usar a relação do pH para calcular [H+].
Inverteu a relação entre a concentração do ácido e a constante, obtendo 1/0,2 = 5 e registrando o resultado com expoente incorreto (10^-1).
Raio-X da questão
constante de acidez Ka
avaliacao
equilíbrio químico em soluções aquosas · cálculo de pH e concentração molar
estudo de equilíbrio químico e cálculo de pH
Confundir a concentração inicial com a concentração de íons H+ ou esquecer de usar a relação do pH para calcular [H+].
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pensamento_critico
cientifico
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