Em 1,0 L de solução há 0,100 mol de CH3COOH (Ka = 1,8×10-5) e 0,050 mol de CH3COONa. Usando…
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
Em 1,0 L de solução há 0,100 mol de CH3COOH (Ka = 1,8×10-5) e 0,050 mol de CH3COONa. Usando Henderson–Hasselbalch (pKa = 4,74), qual o pH aproximado da solução tampão?
- A) pH ˜ 4,44 (pH = pKa + log[CH3COO-]/[CH3COOH] = 4,74 + log(0,050/0,100) = 4,74 - 0,301).
- B) pH ˜ 6,44
- C) pH ˜ 5,00
- D) pH ˜ 4,00
- E) pH ˜ 3,74
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Em 1,0 L, [CH3COOH] = 0,100 mol/L (ácido fraco) e [CH3COO-] = 0,050 mol/L (base conjugada, vinda do acetato de sódio). O pKa é 4,74, dado pelo enunciado (pKa = -log(1,8 x 10^-5) ≈ 4,74). Passo 2: Aplique Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([base conjugada]/[ácido]) = 4,74 + log(0,050/0,100) = 4,74 + log(0,5). Passo 3: Calcule o logaritmo: log(0,5) é aproximadamente -0,301, pois 10^-0,301 ≈ 0,5. Passo 4: Some: pH ≈ 4,74 - 0,301 = 4,44. Passo 5: Compare com o gabarito. A alternativa A (pH ≈ 4,44) está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B (6,44) é impossível porque a razão base/ácido é menor que 1, logo o log é negativo e o pH deve ficar abaixo do pKa. C (5,00) despreza o termo logarítmico e apenas arredonda o pKa. D (4,00) corresponde a um Ka de 10^-4, que não é o Ka dado. E (3,74) subtrai 1 unidade do pKa, o que não corresponde ao log(0,5). Conclusão: como a solução tem mais ácido que sal, o pH fica um pouco abaixo do pKa, em torno de 4,44.
💡 Dica: Aplique a equação de Henderson-Hasselbalch para encontrar o pH.
Alternativa por alternativa
Usa-se Henderson–Hasselbalch: relação ácido/base = 0,050/0,100 = 0,5; log(0,5) = -0,301; pH = 4,74 - 0,301 ˜ 4,44.
O aluno provavelmente calculou o logaritmo de 50 (razão 1/0,02 ou inversão com mudança de escala) em vez de log 0,5, somando cerca de 1,70 ao pKa. Isso indica que ele não percebeu que a razão base/ácido é 0,5 e que o pH deve ficar abaixo do pKa.
Por que engana: Confundir a relação entre as concentrações de ácido e base na fórmula de Henderson-Hasselbalch, resultando em um pH incorreto.
O aluno arredondou o pKa de 4,74 para 5 e não aplicou o termo logarítmico, supondo que o pH do tampão é simplesmente o pKa arredondado. Ele não entende que a proporção entre sal e ácido desloca o pH.
O aluno provavelmente leu mal o Ka (1,8 x 10^-5) como 10^-4 ou usou um valor de pKa próximo de 4 sem fazer a correção logarítmica. Assim, chegou a um pH de 4,00 sem usar corretamente Henderson-Hasselbalch.
O aluno tratou o termo logarítmico como se valesse -1, subtraindo uma unidade inteira do pKa em vez de -0,301. Ele confunde log(0,5) com log(0,1) e superestima a acidez do tampão.
Raio-X da questão
solução tampão
avaliacao
cálculo de pH em soluções · equilíbrio químico
Revisar a equação de Henderson-Hasselbalch e suas aplicações em soluções tampão.
Confundir a relação entre as concentrações de ácido e base na fórmula de Henderson-Hasselbalch, resultando em um pH incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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