Considere uma solução aquosa de ácido acético (CH3COOH), com...

Gabarito Correto: E - I, II, III e IV.

Vamos analisar cada proposição para entender por que todas estão corretas.

Proposição I: O pH da solução de ácido acético será menor que o pH da solução de NaOH.

O ácido acético é um ácido fraco, com um Ka de 1,8 × 10^-5, enquanto o hidróxido de sódio (NaOH) é uma base forte. Em solução aquosa, a base forte NaOH dissocia-se completamente, resultando em um pH maior. Portanto, esta proposição é correta.

Proposição II: A adição de NaOH à solução de ácido acético irá formar acetato de sódio (CH₃COONa) e água.

Quando NaOH, uma base forte, é adicionado ao ácido acético, ocorre uma reação de neutralização que produz acetato de sódio e água, conforme a equação:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Portanto, esta proposição é correta.

Proposição III: O pH de uma solução tampão formada pela adição de CH₃COOH e CH₃COONa pode ser calculado pela equação de Henderson-Hasselbalch.

A equação de Henderson-Hasselbalch é utilizada para calcular o pH de soluções tampão:

pH = pKa + log([A^-]/[HA])

Neste caso, [A^-] é a concentração de CH₃COO^- (acetato) e [HA] é a concentração de CH₃COOH. Portanto, esta proposição é correta.

Proposição IV: O pH da solução tampão depende da concentração relativa de CH₃COOH e CH₃COONa, e não da concentração total.

De acordo com a equação de Henderson-Hasselbalch, o pH de uma solução tampão depende da razão entre as concentrações de base conjugada e ácido, não das suas concentrações absolutas. Portanto, esta proposição é correta.

Estratégia de Resolução: Para resolver questões de equilíbrio químico e soluções tampão, é importante entender os conceitos de ácidos e bases fortes e fracas, além de saber aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch. Atenção às palavras-chave como "neutralização" e "tampão", que orientam para reações e cálculos específicos.

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Vamos analisar cada uma das proposições:

I – "O pH da solução de ácido acético será menor que o pH da solução de NaOH."

• A solução de ácido acético (CH₃COOH) a 0,10 mol/L é uma solução fraca, ou seja, há pouca dissociação, resultando em um pH ácido (tipicamente em torno de 2,9 a 3,0).

• Já a solução de NaOH a 0,10 mol/L é uma solução forte, dissociada completamente, apresentando um pH bastante elevado (próximo de 13).

→ Sendo assim, o pH da solução de ácido acético é, de fato, menor do que o da solução de NaOH.

Resposta: Correta.

II – "A adição de NaOH à solução de ácido acético irá formar acetato de sódio (CH₃COONa) e água."

• Esta afirmação descreve uma reação de neutralização entre um ácido fraco (ácido acético) e uma base forte (NaOH), cuja reação é:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

• O produto obtido é o acetato de sódio, que em solução se dissocia no cátion Na⁺ e no ânion CH₃COO⁻.

Resposta: Correta.

III – "O pH de uma solução tampão formada pela adição de CH₃COOH e CH₃COONa pode ser calculado pela equação de Henderson-Hasselbalch."

• Quando adicionamos NaOH ao ácido acético, formamos uma mistura de ácido (CH₃COOH) e sua base conjugada (CH₃COO⁻), que constitui uma solução tampão.

• A equação de Henderson-Hasselbalch, pH = pKa + log ([CH₃COO⁻]/[CH₃COOH]), é justamente a forma de calcular o pH de uma solução tampão.

Resposta: Correta.

IV – "O pH da solução tampão depende da concentração relativa de CH₃COOH e CH₃COONa, e não da concentração total."

• De acordo com a equação de Henderson-Hasselbalch, o pH depende do logaritmo da razão entre as concentrações da base conjugada (CH₃COO⁻) e do ácido (CH₃COOH).

• Assim, é a razão (ou a concentração relativa) que importa para determinar o pH do tampão, e não a soma das concentrações.

Resposta: Correta.

Resumo:

Todas as proposições (I, II, III e IV) estão corretas. Cada uma foi analisada com base em conceitos fundamentais de química de soluções:

O pH diferencial entre soluções ácida e básica,

A reação de neutralização,

O cálculo do pH de soluções tampão via Henderson-Hasselbalch,

E a dependência do pH tampão na razão das concentrações dos componentes.

Portanto, as quatro afirmativas estão correta