Aula 146 — Cálculo de pH e pOH de soluções fracas
50 minObjetivo geral
Calcular o pH e pOH de soluções de ácidos e bases fracas, usando a constante de ionização.
Objetivos específicos
- Reconhecer que ácidos/bases fracas exigem o uso de Ka/Kb para calcular [H+]/[OH-]
- Aplicar a fórmula aproximada [H+] = √(Ka × C) para ácidos fracos
- Calcular pH a partir do resultado
Conhecimentos prévios
- Ka e Kb
- Cálculo de pH de soluções fortes
Recursos didáticos
- Quadro
- Slides
- Exemplo de cálculo de pH do ácido acético
Desenvolvimento da aula
Acolhida e Sondagem
5 min · Ausubel (aprendizagem significativa)Sondar o que os alunos já sabem sobre o tema, retomando a aula anterior e conectando com o conhecimento prévio.
Problematização Inicial
5 min · Bachelard (obstáculo epistemológico)Para um ácido fraco, que não ioniza 100%, como calcular [H+] sem saber exatamente quanto dele realmente se ionizou?
Desenvolvimento Conceitual
20 min · Exposição dialogadaExplicar que, para ácidos fracos, não se pode simplesmente igualar [H+] à concentração inicial — é preciso usar a expressão de Ka. Apresentar a fórmula aproximada (válida quando a ionização é pequena, geralmente <5%): [H+] ≈ √(Ka × C), onde C é a concentração inicial do ácido. Analogamente para bases fracas: [OH-] ≈ √(Kb × C). Mostrar que essa aproximação simplifica o cálculo sem a necessidade de resolver uma equação quadrática completa.
Resolução Guiada
10 min · Vygotsky (zona de desenvolvimento proximal)Resolver em conjunto o cálculo de pH de uma solução de ácido fraco usando a fórmula aproximada.
Exercícios de Fixação
7 min · Prática independenteExercícios de cálculo de pH e pOH de soluções fracas.
Síntese e Fechamento
3 min · ConsolidaçãoRetomar os pontos-chave da aula e conectar com a próxima aula do módulo.
Avaliação formativa
Verificação da aplicação correta da fórmula aproximada [H+] ≈ √(Ka × C).
Lista de exercícios
1. Calcule o pH de uma solução de ácido acético 0,1 mol/L, com Ka = 1×10-5.
Gabarito: [H+] ≈ √(Ka×C) = √(1×10-5 × 0,1) = √(1×10-6) = 1×10-3 mol/L. pH = -log(10-3) = 3.
2. Por que não se pode calcular [H+] de um ácido fraco simplesmente igualando à concentração inicial, como se faz com ácidos fortes?
Gabarito: Porque o ácido fraco não se ioniza completamente; apenas uma fração das moléculas libera H+, e essa fração deve ser calculada usando a constante de ionização Ka.
Observações e extensão
Próxima aula: hidrólise salina.