Foi preparada uma solução contendo 0,100 mol de CH3COOH (Ka = 1,8×10?5) e 0,050 mol de CH3COONa em 1,00 L…
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
Foi preparada uma solução contendo 0,100 mol de CH3COOH (Ka = 1,8×10?5) e 0,050 mol de CH3COONa em 1,00 L. Calcule o pH da solução (use Henderson–Hasselbalch).
- A) pH = 10,00, indicando uma solução básica.
- B) pH = 5,00, representando um equilíbrio entre ácidos e bases.
- C) pH = 7,00, sugerindo uma solução neutra.
- D) pH ˜ 4,44.
- E) pH = 1,00, indicando uma solução muito ácida.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o sistema. O CH3COOH é um ácido fraco (Ka = 1,8×10^-5) e o CH3COONa fornece o íon acetato, sua base conjugada. Trata-se de uma solução tampão ácido acético/acetato.
- Calcule o pKa. pKa = -log(1,8×10^-5), que é aproximadamente 4,745.
- Calcule a razão entre as concentrações. Como o volume é 1,00 L, [acetato] = 0,050 mol/L e [ácido] = 0,100 mol/L. A razão [A-]/[HA] = 0,050/0,100 = 0,5.
- Aplique Henderson-Hasselbalch. pH = pKa + log([A-]/[HA]) = 4,745 + log(0,5) = 4,745 + (-0,301) = 4,444, ou seja, pH aproximadamente 4,44.
- Compare com as alternativas. A alternativa D (pH aproximadamente 4,44) coincide com o resultado obtido, e o gabarito oficial também indica D.
- Por que as outras estão erradas. A (pH 10,00) supõe que o acetato deixa a solução básica, mas a hidrólise do acetato é fraca e o pH de um tampão desse tipo fica perto do pKa. B (pH 5,00) toma o pKa arredondado e ignora o termo logarítmico da razão das concentrações. C (pH 7,00) supõe que a mistura de ácido com sal é neutra, o que só vale para sais de ácidos e bases fortes. E (pH 1,00) trata o ácido acético como se fosse um ácido forte, o que daria concentração de H+ igual a 0,1 mol/L, incompatível com um ácido fraco.
💡 Dica: Aplique a fórmula de Henderson-Hasselbalch para calcular o pH.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a presença de acetato de sódio torna a solução básica de forma intensa, sem considerar que a hidrólise da base conjugada é fraca e que o tampão fica próximo do pKa.
O aluno arredonda o pKa para 5,00 e assume que pH é igual a pKa, esquecendo o termo logarítmico da razão [A-]/[HA] na equação de Henderson-Hasselbalch.
Por que engana: Confundir a relação entre ácido e base na fórmula de Henderson-Hasselbalch, resultando em um pH incorreto.
O aluno associa a mistura de ácido e sal à neutralidade, como se a solução fosse equivalente a uma mistura de ácido e base fortes em proporção estequiométrica.
pKa = -log(1,8×10?5) ˜ 4,745; pH = pKa + log([A?]/[HA]) = 4,745 + log(0,050/0,100) = 4,745 + (-0,301) ˜ 4,44.
O aluno trata o ácido acético como ácido forte, supondo que 0,100 mol/L de H+ seria liberado por completo, quando na verdade a ionização é parcial e limitada pelo Ka.
Raio-X da questão
pH de soluções tampão
avaliacao
cálculo de pH · equilíbrio ácido-base
Revisar a fórmula de Henderson-Hasselbalch e o conceito de soluções tampão.
Confundir a relação entre ácido e base na fórmula de Henderson-Hasselbalch, resultando em um pH incorreto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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