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Em uma atividade de monitoramento da qualidade da água, uma equipe preparou uma solução de ácido acético…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em uma atividade de monitoramento da qualidade da água, uma equipe preparou uma solução de ácido acético (CH3COOH) para avaliar sua acidez. Inicialmente, foram medidos 100 mL de uma solução de concentração 1,0 mol·L?¹. Esse volume foi transferido para um recipiente e completado com água até o volume final de 1,0 L. O ácido acético é um ácido fraco, cujo equilíbrio em água pode ser representado por CH3COOH ? H? + CH3COO?. Para esse ácido, pKa = 4,76. Considere log 2,4 ˜ 0,38. Com base nas informações do texto, qual é, aproximadamente, o pH da solução de ácido acético obtida após a diluição?

A) 2,38
B) 2,88
C) 1,00
D) 3,76
E) 4,76

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Calcule a quantidade de ácido após a diluição. Antes, havia 100 mL = 0,1 L de solução 1,0 mol/L, ou seja, 0,1 mol de CH3COOH. Esse mesmo número de mols foi transferido para 1,0 L de solução, então a concentração final é C = 0,1 mol/L. Passo 2: Como o ácido acético é fraco, a concentração de H+ não é igual à concentração do ácido. Pela expressão Ka = [H+]^2 / C, com Ka = 10^(-pKa) = 10^(-4,76), obtemos [H+] = raiz de (Ka x C) = raiz de (10^(-4,76) x 10^(-1)) = raiz de 10^(-5,76) = 10^(-2,88). Passo 3: Aplicando pH = -log[H+], temos pH = 2,88. Passo 4: Uma forma equivalente, usando logaritmos, é pH = (pKa - log C)/2 = (4,76 + 1)/2 = 2,88. O dado log 2,4 aproximado a 0,38 não é necessário para esta conta, pois a resposta sai diretamente das potências de 10. Passo 5: Por que as outras alternativas estão erradas: A (2,38) corresponde a pKa/2 sem considerar a concentração; C (1,00) seria o pH de um ácido forte com concentração 0,1 mol/L ou o pH da solução antes da diluição, o que ignora que o ácido é fraco e que houve diluição; D (3,76) resulta de pKa + log C, com sinal e fórmula errados; E (4,76) é o próprio pKa, que não é o pH da solução. Gabarito oficial confirmado: B.

💡 Dica: Calcule a nova concentração e use a fórmula do pH.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente calculou pH = pKa/2 (4,76/2 = 2,38), esquecendo de incluir a concentração do ácido na fórmula da concentração de H+.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre concentração e pH, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a dissociação do ácido.

B Correta

A diluição reduz a concentração do ácido de 1,0 mol·L⁻¹ para 0,10 mol·L⁻¹. Como o ácido acético é fraco, sua ionização pode ser calculada por Ka = [H⁺]²/[CH₃COOH]. Como Ka = 10⁻⁴·⁷⁶ ≈ 1,74 × 10⁻⁵, tem-se [H⁺] ≈ √(Ka · C) = √(1,74 × 10⁻⁵ · 0,10) ≈ 1,3 × 10⁻³ mol·L⁻¹. Portanto, pH = −log[H⁺] ≈ 2,88.

C Erradaerro: Conceitual

Provavelmente tratou o ácido como forte e calculou pH = -log(1,0), usando a concentração inicial de 1,0 mol/L e ignorando a diluição para 0,1 mol/L e o caráter fraco do ácido.

D Erradaerro: Procedimental

Provavelmente aplicou pH = pKa + log C, ou seja, 4,76 + (-1) = 3,76, usando a fórmula com sinal trocado em vez de (pKa - log C)/2.

E Erradaerro: Conceitual

Provavelmente confundiu o pH da solução com o próprio pKa, que é uma constante de equilíbrio e não depende da concentração do ácido.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

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

diluição de ácidos

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de pH · diluição de soluções

📚 Reveja

Revisar o cálculo de pH em soluções ácidas.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre concentração e pH, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando a dissociação do ácido.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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