Qual o pH aproximado de uma solução aquosa 0,010 M de ácido acético CH3COOH, sabendo Ka = 1,8×10?5?
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Qual o pH aproximado de uma solução aquosa 0,010 M de ácido acético CH3COOH, sabendo Ka = 1,8×10?5?
- A) pH ˜ 1,00.
- B) pH ˜ 7,00.
- C) pH ˜ 10,00.
- D) pH ˜ 3,37.
- E) pH ˜ 5,00.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de problema. O ácido acético é um ácido fraco (Ka = 1,8×10^-5), então não se pode supor que ele se ioniza totalmente como um ácido forte. Usa-se a expressão de Ka aplicada a um equilíbrio com concentração inicial C = 0,010 M.
- Monte o equilíbrio: CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO^- + H3O^+. Se x é a concentração de H3O^+ formada, então [CH3COO^-] = x e [CH3COOH] ≈ 0,010 − x. Como o ácido é fraco, x é muito pequeno perto de 0,010, então a aproximação 0,010 − x ≈ 0,010 é válida.
- Aplique a expressão de Ka: Ka = x^2 / C, logo x^2 = Ka × C = 1,8×10^-5 × 0,010 = 1,8×10^-7. Então x = raiz de 1,8×10^-7 ≈ 4,24×10^-4 M.
- Calcule o pH: pH = −log[H3O^+] = −log(4,24×10^-4) = 4 − log 4,24 ≈ 4 − 0,63 = 3,37.
- Conclusão: o pH aproximado é 3,37, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (pH 1,00) trata o ácido como forte e ainda erra o cálculo, já que um ácido forte 0,010 M daria pH 2. B (pH 7,00) corresponde a uma solução neutra, o que não se aplica a um ácido. C (pH 10,00) indica solução básica, incompatível com um ácido. E (pH 5,00) surge se o aluno usar Ka diretamente como [H^+], sem extrair a raiz quadrada.
💡 Dica: Calcule o pH usando a constante de ionização do ácido.
Alternativa por alternativa
O aluno trata o ácido acético como se fosse um ácido forte, totalmente ionizado, e ainda erra a relação entre concentração e pH, pois um ácido forte 0,010 M daria pH 2.
Por que engana: O aluno pode confundir a concentração do ácido com o pH, calculando um valor muito baixo para soluções ácidas fracas.
O aluno associa ácido a uma solução neutra ou confunde a solução com água pura, esquecendo que um ácido libera íons H^+ e diminui o pH.
O aluno confunde ácido com base e interpreta a solução como básica, possivelmente trocando o sinal do logaritmo ou calculando pOH no lugar de pH.
Para ácido fraco x ˜ v(Ka·C) = v(1,8×10?5·1,0×10?2)=4,24×10?4 M; pH = -log[H+] ˜ -log(4,24×10?4) = 3,37. Verificação: x « C satisfaz (4,24×10?4 « 0,01).
O aluno toma o valor de Ka como se fosse a concentração de H^+ (1×10^-5) e não extrai a raiz quadrada da relação Ka × C, o que fornece pH 5,00.
Raio-X da questão
pH de solução ácida
avaliacao
cálculo de pH · dissociação de ácidos fracos
Revisar o cálculo do pH de soluções ácidas e a constante de ionização.
O aluno pode confundir a concentração do ácido com o pH, calculando um valor muito baixo para soluções ácidas fracas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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