Lista de exercícios sobre equilíbrio ácido-base

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Lista de exercícios sobre equilíbrio ácido-base – 22/04/2020 – Se não foi indicado, 
considere a temperatura de 25 oC para os enunciados. 
1)Qual equação representa corretamente o produto iônica do água (Kw) a 25 oC? 
a) [H3O+] [OH-] = 1,0 x 10-7 
b) [H3O+] [OH-] = 1,0 x 10-14 
c) [H3O+]+[OH-] = 1,0 x 10-14 
d) 
[𝐻3𝑂
+] [𝑂𝐻−] 
𝐻2𝑂
= 10−14 
Resp.: b) 
 
2) A água pura a 0 oC apresenta Kw = 1,2 x 10-15. O pH da água nesta temperatura é: 
a) 6,88 b) 7,00 c) 7,46 d)7,56 
Resp.: c) 
Na água pura, Kw = [H3O+] [OH-] = x2 = 1,5 x 10-15 
 [H3O+] = [OH-] = x = 3,46 x 10-8 
pH = - log [H3O+] = - log (3,46 x 10-8) = 7,46 
 
3) A escala de pH geralmente vai de 0 a 14. Seria possível ter pH negativo ou maior que 14? 
Resp.: Sim. 
Se pH = - log [H3O+], considere soluções de ácidos fortes como HCl ou HNO3 com 
concentrações maiores que 1,0 mol/L. Por exemplo, podemos preparar uma solução 
de HNO3 5 mol/L, qual seria o pH desta solução? O pH seria -0,7. 
Se pOH = - log [OH-], no caso de uma solução de NaOH 5 mol/L, o pOH seria -0,7 e o 
pH seria 14,7, portanto, maior que 14. 
pH + pOH =14 
4) Em uma solução 0,05 mol/L de um ácido fraco monoprótico HA, [H+] = 1,8 x 10-3. Qual é o 
valor da constante de dissociação do ácido (Ka)? 
a) 3,24 x 10-6 b) 9,0 x 10-5 c) 1,6 x 10-7 d) 6,7 x 10-5 
Resp.: d) 
𝐾𝑎 =
[𝐻+] [𝐴−] 
𝐻𝐴
=
(1,8 × 10−3)(1,8 × 10−3) 
(0,05 − 1,8 × 10−3)
= 6,72 × 10−5 
 
5) Uma solução de um ácido fraco monoprótico a 0,15 mol/L apresenta grau de 
dissociação de 1,3%. Qual é o valor da constante de dissociação do ácido (Ka)? 
a) 2,6 x 10-5 b) 2,0 x 10-3 c) 1,1 x 10-3 d) 1,3 x 10-2 
Resp.: a) 
0,013 = 
𝑥
0,15
→ 𝑥 = 0,00195 
𝐾𝑎 =
(1,95 × 10−3)(1,95 × 10−3) 
(0,15 − 1,95 × 10−3)
= 2,57 × 10−5 
 
6) Uma solução de acetato de sódio em água se torna mais alcalina se aumentarmos a 
temperatura. Considerando a reação de hidrólise do íon acetato, qual conclusão 
podemos tirar? 
 
a) O equilíbrio da esquerda para direita é exotérmico 
b) O equilíbrio da esquerda para direita é endotérmico 
c) Ácido acético é menos solúvel em água quente do que em água fria 
d) Ao aumentar a temperatura ocorrerá a reação Na+(aq) + OH- (aq)→ NaOH (aq) 
Resp.: b) 
Se a concentração de íons OH- aumenta, significa que o equilíbrio da esquerda para 
direita é favorecido quando a temperatura é aumentada. Se um processo é favorecido 
pelo aumento de temperatura, este é um processo endotérmico. 
 
7) A novocaína, anestésico utilizado por dentistas, é uma base fraca (Kb = 8,91 x 10-6, a 37 oC). 
Qual é a razão entre a concentração da base e de seu ácido conjugado no plasma sanguíneo 
(pH 7,4) de um paciente? Kw = 2,4 x 10-14 (pKw = 13,62) a 37 oC. 
Resp.:) 0,068 
pKw = pH + pOH = 13,62 → pOH = 13,62 – 7,4 = 6,22 
Eq. Henderson-Hasselbach: 𝑝𝑂𝐻 = 𝑝𝐾𝑏 + 𝑙𝑜𝑔 (
á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑎
) 
pKb = - log (8,91 x 10-6) = 5,05 
6,22 = 5,05 + 𝑙𝑜𝑔 (
á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑎
) 
1,17 = 𝑙𝑜𝑔 (
á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑎
) → 101,17 =
á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑎
 
14,79 = 
á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑎
 , mas a pergunta era 
[𝑏𝑎𝑠𝑒]
[á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑎𝑑𝑜]
=? Portanto, 1/14,79 = 0,068 
8) (a) Calcule o pH e o grau de dissociação em porcentagem das seguintes soluções de HAc (ácido 
acético) 0,5 mol/L. b) Se a esta solução for adicionado acetato de sódio 0,4 mol/L, qual o novo 
valor de pH e de grau de dissociação? (Lembre-se do efeito do íon comum) 
Resp.: a) pH 2,52 e 0,6 %; b) pH = 4,65 e 0,0045 % 
 
9) Calcule: 
a) o pH e a porcentagem de ionização de uma solução 0,20 mol/L de aspirina (ácido acetil-
salicílico), cujo Ka = 3,0x10-4. 
b) Sabendo que o pH do suco gástrico no estômago de certo indivíduo é 1,00 e que depois de 
ter engolido alguns comprimidos de aspirina a concentração de ácido salicil-salicílico em seu 
estômago era 0,20 mol/L, calcule a porcentagem de ionização da aspirina nestas condições. 
(Lembre-se do efeito do íon comum) 
Resp.: a) pH = 2,1; 3,85 % de ionização; b) 0,3 % de ionização. 
 
10) Calcule o pH das seguintes soluções: 
a) 0,25 M de NaCl 
b) 0,25 M de HCl 
c) 0,25 M de ácido acético 
d) 0,25 M de acetato de sódio 
 Dados Ka do ácido acético = 1,8 x 10-5, Kw = 1,0 x 10-14. 
Resp.: a) pH = 7,0 b) pH = 0,6 c) pH = 2,67 d) pH = 9,07 
Resolução do item (d) 
Acetato de sódio (NaAc) é um sal, portanto, em água se dissolverá completamente. Íons Na+ 
são expectadores. Entretanto, íon acetato (Ac-) é base conjugada de um ácido fraco (HAc) e 
sofrerá hidrólise. 
 
Início 0,25 - - 
Quanto hidrolisa x x x 
Equilíbrio 0,25 – x x x 
 
𝐾ℎ = contanste de equilíbrio de hidrólise 
 
𝐾ℎ =
[𝐻𝐴𝑐][𝑂𝐻−]
[𝐴𝑐−]
=
𝐾𝑤
𝐾𝑎
= 
1 × 10−14
1,8 × 10−5
= 0,55 × 10−9 
 
0,55 × 10−9 = 
𝑥2
0,25 − 𝑥 
 
(0,25 − 𝑥) ≈ 0,25 
 
𝑥 = 1,178 × 10−5 = [OH-] 
pOH = - log [OH-] 
pOH = 4,93, mas pH + pOH = 14, então pH = 9,07