Calcule o pH de uma solução 0,050 M de ácido acético (CH3COOH), sabendo Ka = 1,8×10-5. Assuma ionização…
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
Calcule o pH de uma solução 0,050 M de ácido acético (CH3COOH), sabendo Ka = 1,8×10-5. Assuma ionização parcial e use aproximação x « C quando válida.
- A) pH ˜ 3,02
- B) pH ˜ 4,00.
- C) x = Ka·C, onde x = 1,8×10-5.
- D) pH = 0,050.
- E) pH ˜ 2,00.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Montar o equilíbrio de ionização: CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-. Se x é a concentração de H+ formada, então [H+] = [CH3COO-] = x e [CH3COOH] = C - x. Passo 2: Escrever a expressão da constante: Ka = x^2 / (C - x). Passo 3: Aplicar a aproximação x << C, tornando C - x ≈ C. Resulta Ka ≈ x^2 / C, logo x^2 = Ka x C = 1,8×10^-5 x 0,050 = 9,0×10^-7. Passo 4: Extrair a raiz: x = raiz de 9,0×10^-7 ≈ 9,5×10^-4 mol/L. Passo 5: Verificar a validade da aproximação: x / C = 9,5×10^-4 / 0,050 ≈ 0,019, ou seja cerca de 1,9%, menor que 5%, portanto a aproximação é válida. Passo 6: Calcular o pH = -log[H+] = -log(9,5×10^-4) ≈ 3,02. Alternativa A correta, coincidindo com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B) pH 4,00 implicaria [H+] = 10^-4, o que não corresponde ao cálculo com a Ka dada. C) x = Ka·C é uma expressão incorreta, pois a relação correta envolve a raiz quadrada de Ka·C, e não o produto direto. D) pH = 0,050 confunde o valor da concentração com o próprio pH. E) pH 2,00 exigiria [H+] = 0,01 mol/L, valor incompatível com a ionização parcial desse ácido fraco.
💡 Dica: Utilize a fórmula do pH e a constante de ionização.
Alternativa por alternativa
x = v(Ka·C) = v(1,8×10-5·0,05)=9,49×10-4 M ? pH = -log[H+] = -log(9,49×10-4)=3,02.
O aluno provavelmente estima a concentração de H+ como 10^-4 por aproximação grosseira, sem resolver a equação x^2 = Ka·C e sem extrair a raiz corretamente.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a constante de ionização e a concentração, aplicando incorretamente a fórmula do pH.
O aluno confunde a expressão simplificada: acredita que x é igual ao produto Ka·C, esquecendo que a relação correta é x^2 = Ka·C, portanto x = raiz de (Ka·C).
O aluno confunde concentração molar com pH, supondo que o pH seja numericamente igual à concentração informada no enunciado, sem aplicar a definição pH = -log[H+].
O aluno trata o ácido acético como se fosse um ácido forte ou quase totalmente ionizado, o que daria [H+] próxima de 0,01 mol/L e pH 2, ignorando a ionização parcial indicada no enunciado.
Raio-X da questão
cálculo de pH
avaliacao
cálculo de pH · ionização de ácidos fracos
Revisar a ionização de ácidos fracos e o cálculo do pH.
O aluno pode confundir a relação entre a constante de ionização e a concentração, aplicando incorretamente a fórmula do pH.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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