O ácido acético (CH3COOH) se ioniza conforme CH3COOH ? CH3COO? + H?. Calcule o pH de uma solução 0,10 mol·L?¹…
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
O ácido acético (CH3COOH) se ioniza conforme CH3COOH ? CH3COO? + H?. Calcule o pH de uma solução 0,10 mol·L?¹ de CH3COOH sabendo Ka = 1,8×10?5 (use aproximação x « 0,10).
- A) pH ˜ 3,87, pela diluição na solução.
- B) pH ˜ 2,87
- C) pH ˜ 4,87, pois ácidos fracos não ionizam bem.
- D) pH ˜ 5,87, considerando que a ionização é desprezível.
- E) pH ˜ 1,87, já que o ácido acético é forte.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de equilíbrio. O ácido acético é um ácido fraco, com Ka = 1,8×10^-5, então apenas uma pequena parte das moléculas se ioniza. Seja x a concentração de H+ (e de CH3COO-) formada no equilíbrio.
- Monte a expressão da constante. Ka = [H+][CH3COO-] / [CH3COOH]. No equilíbrio, [H+] = [CH3COO-] = x e [CH3COOH] = 0,10 - x. Como x é muito menor que 0,10 (aproximação pedida), 0,10 - x é aproximadamente 0,10.
- Resolva para x. Ka = x^2 / 0,10, logo x^2 = 1,8×10^-5 × 0,10 = 1,8×10^-6. Então x = raiz de 1,8×10^-6 = 1,34×10^-3 mol/L. Verificação: 1,34×10^-3 é bem menor que 0,10, então a aproximação é válida.
- Calcule o pH. pH = -log[H+] = -log(1,34×10^-3) = 3 - log(1,34) = 3 - 0,13 = 2,87. Portanto o pH é aproximadamente 2,87.
- Compare com o gabarito. O resultado coincide com a alternativa B, que é o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) 3,87 implicaria [H+] muito menor que a obtida, e diluir a solução não é o método de cálculo do pH. C) 4,87 supõe que o ácido fraco quase não ioniza, o que contraria o valor de Ka dado. D) 5,87 indica uma concentração de H+ milhares de vezes menor que a real, típico de erro na extração da raiz quadrada. E) 1,87 trata o ácido como forte, mas ácidos fracos não ionizam completamente.
💡 Dica: Utilize a fórmula do pH e a constante de ionização.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a diluição da solução determina o pH e não usa a constante de ionização; ele associa pH a um efeito de diluição, sem resolver o equilíbrio.
Para HA ? A?+H?, [H?]=v(Ka·C)=v(1,8×10?5·0,10)=1,34×10?³ mol·L?¹; pH = -log10(1,34×10?³) ˜ 2,87.
O aluno acha que ácidos fracos quase não liberam H+, então supõe [H+] muito baixa e um pH quase neutro; ele ignora o valor de Ka fornecido.
Por que engana: Confundir a ionização do ácido acético com a de um ácido forte, levando a um cálculo incorreto do pH.
O aluno assume que a ionização é desprezível, mas o cálculo exige a ionização para obter x, e ele erra a ordem de grandeza ao extrair a raiz quadrada de Ka×C.
O aluno trata o ácido acético como ácido forte, admitindo ionização total e [H+] = 0,10 mol/L (pH = 1), e confunde a força do ácido com sua concentração.
Raio-X da questão
ionização do ácido acético
avaliacao
cálculo de pH · ionização de ácidos fracos
Revisar a ionização de ácidos fracos e cálculo de pH.
Confundir a ionização do ácido acético com a de um ácido forte, levando a um cálculo incorreto do pH.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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