Questão 79 (1º semestre) da UFG 2011

Question

Observe o sistema esquematizado abaixo, utilizado para testar a condutividade elétrica de várias soluções ácidas. Nesse sistema, as soluções funcionam como chave do circuito elétrico.

Esquema de circuito elétrico com lâmpada, bateria e pontas abertas de fios para teste de condutividade, ao lado de cinco béqueres com soluções rotulados de I a V.

Sabe-se que, no caso dos ácidos, quanto maior o grau de ionização, maior a intensidade da luz emitida pela lâmpada. Ao se realizar o teste de condutividade com as cinco soluções de mesma concentração, preparadas com ácidos (I, II, III, IV e V), observaram-se diferentes intensidades luminosas, ao se mergulhar os fios nas soluções. Considere os seguintes valores de pKa para os ácidos.

Ácido	pKa
I	9,2
II	8,6
III	4,8
IV	3,2
V	0,5

Analisando-se os dados de pKa, conclui-se que a maior luminosidade foi observada quando os fios foram colocados na solução do ácido

A
I
B
II
C
III
D
IV
E
V

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 79 (1º semestre) da UFG 2011

1º semestre · Química: Equilíbrio iônico: Ka, Kb e grau de ionização

Observe o sistema esquematizado abaixo, utilizado para testar a condutividade elétrica de várias soluções ácidas. Nesse sistema, as soluções funcionam como chave do circuito elétrico.

Esquema de circuito elétrico com lâmpada, bateria e pontas abertas de fios para teste de condutividade, ao lado de cinco béqueres com soluções rotulados de I a V.

Sabe-se que, no caso dos ácidos, quanto maior o grau de ionização, maior a intensidade da luz emitida pela lâmpada. Ao se realizar o teste de condutividade com as cinco soluções de mesma concentração, preparadas com ácidos (I, II, III, IV e V), observaram-se diferentes intensidades luminosas, ao se mergulhar os fios nas soluções. Considere os seguintes valores de pKa para os ácidos.

Ácido	pKa
I	9,2
II	8,6
III	4,8
IV	3,2
V	0,5

Analisando-se os dados de pKa, conclui-se que a maior luminosidade foi observada quando os fios foram colocados na solução do ácido

A
I
B
II
C
III
D
IV
E
V

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

A lâmpada acende porque a solução conduz corrente, e isso depende dos íons livres. Quanto mais o ácido se ioniza, mais íons há e mais intensa é a luz. Então a pergunta é qual ácido está mais ionizado.

A força do ácido é medida pela constante de ionização K_a. Quanto maior o K_a, maior a ionização. O \text{p}K_a é definido por:

\text{p}K_a = -\log K_a

Como há sinal negativo, o \text{p}K_a varia no sentido contrário ao do K_a: quanto menor o \text{p}K_a, maior o K_a e mais forte o ácido.

Ordenando pelos valores da tabela:

Ácido I: \text{p}K_a = 9{,}2, K_a \approx 10^{-9{,}2}
Ácido II: \text{p}K_a = 8{,}6
Ácido III: \text{p}K_a = 4{,}8
Ácido IV: \text{p}K_a = 3{,}2
Ácido V: \text{p}K_a = 0{,}5, K_a \approx 10^{-0{,}5} \approx 0{,}3

O menor \text{p}K_a é o do ácido V, que é o mais forte e o mais ionizado, na mesma concentração. Ele libera mais íons e conduz melhor a corrente, então a lâmpada brilha mais.

Alternativa E.

Pegadinha: Quem pensa que pKa maior significa ácido mais forte marca a alternativa A; o pKa é o inverso do Ka, então o menor pKa (ácido V) é o mais forte.

Por que as outras alternativas estão erradas

ATem o maior pKa (9,2), ou seja, é o ácido mais fraco e o menos ionizado, com a luz mais fraca.
BO pKa de 8,6 indica ácido muito fraco, com pouca ionização.
CCom pKa 4,8 é ácido fraco, mais ionizado que I e II, mas bem menos que V.
DCom pKa 3,2 ioniza mais que III, mas menos que V, que tem pKa 0,5.

Assunto: Equilíbrio iônico: Ka, Kb e grau de ionização.

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Questão 79 no caderno 1ª etapa da UFG 2011

Fonte: UFG 2011 · 1º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗