Determine, respectivamente, o pH e a constante de ionização de uma solução aquosa de um ácido monocarboxílico…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Determine, respectivamente, o pH e a constante de ionização de uma solução aquosa de um ácido monocarboxílico 0,01 M, a 25ºC, que está 20% ionizado, após ter sido atingido o equilíbrio. Dado: log 2 = 0,3 (Mackenzie 2015)
- A) 3,3 e 5·10⁻⁴.
- B) 2,7 e 2·10⁻³.
- C) 1,7 e 5·10⁻⁴.
- D) 2,7 e 5·10⁻⁴.
- E) 3,3 e 2·10⁻³.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Concentração inicial do ácido: M = 0,01 mol/L. Grau de ionização: α = 20% = 0,20. Como o ácido é monoprótico e monocarboxílico, cada molécula ionizada libera um íon H+.
- Calcule a concentração de H+ no equilíbrio. [H+] = α × M = 0,20 × 0,01 = 2 × 10^-3 mol/L.
- Calcule o pH. pH = -log(2 × 10^-3) = -(log 2 + log 10^-3) = -(0,3 - 3) = 3 - 0,3 = 2,7.
- Calcule a constante de ionização Ki pela lei de diluição de Ostwald. Ki = α^2 × M / (1 - α) = (0,20)^2 × 0,01 / (1 - 0,20) = 0,04 × 0,01 / 0,80 = 0,0004 / 0,80 = 5 × 10^-4.
- Compare com o gabarito. Os valores encontrados são pH = 2,7 e Ki = 5 × 10^-4, que correspondem exatamente à alternativa D. O gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas. A: o pH 3,3 corresponderia a [H+] de 5 × 10^-4, e o erro está no sinal do logaritmo. B: 2 × 10^-3 é o valor de [H+], não da constante Ki, e o pH 2,7 está certo, mas a constante não. C: o pH 1,7 corresponde a [H+] = 2 × 10^-2, que é 10 vezes maior que o correto, e a constante 5 × 10^-4 está certa. E: o pH 3,3 está errado pelo sinal do logaritmo, e 2 × 10^-3 é a [H+], não a constante de ionização.
💡 Dica: Calcule o pH usando a porcentagem de ionização e depois determine a constante de ionização.
Alternativa por alternativa
Calculou o pH como 3 + log 2 em vez de 3 - log 2, somando em vez de subtrair o logaritmo de 2, o que dá 3,3. A constante 5 × 10^-4 está correta.
Tomou a concentração de H+ (2 × 10^-3) como se fosse a constante de ionização, sem aplicar a fórmula Ki = α^2 × M / (1 - α). O pH 2,7 está correto.
Errou a potência de 10 na concentração de H+, obtendo 2 × 10^-2 em vez de 2 × 10^-3, e por isso encontrou pH 1,7. A constante 5 × 10^-4 está correta.
CORRETA. O pH é 2,7, pois [H+] = 0,002 mol/L (20% de 0,01 M), logo pH = -log(2×10⁻³) ≈ 2,7; Ka = (0,002)² / (0,01 - 0,002) ≈ 4×10⁻⁶ / 0,008 ≈ 5×10⁻⁴.
Combinou dois erros: somou o log 2 no cálculo do pH (resultado 3,3) e confundiu a constante de ionização com a concentração de H+ (2 × 10^-3).
Raio-X da questão
pH e constante de ionização
avaliacao
concentração molar · equilíbrio químico
Estude ionização de ácidos e cálculo de pH em soluções aquosas.
Confundir a porcentagem de ionização com a concentração direta ou esquecer de usar a concentração inicial para calcular a constante.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog