Um ácido fraco e um forte, ambos 0,1 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}, terão o mesmo pH ? Explique.

Passo 1

O enunciado pergunta se dois ácidos com a mesma concentração molar de 0,1\,\mathrm{mol/L}, um forte e um fraco, terão o mesmo pH. Para responder isso, precisamos usar a definição de pH e entender como a força do ácido afeta sua dissociação em solução aquosa.

Passo 2

Para o ácido forte, a dissociação é completa. Se chamarmos a concentração inicial de ácido de C=0,1\,\mathrm{mol/L}, então toda essa concentração gera íons \mathrm{H}^+. Logo
[\mathrm{H}^+]_{\text{forte}} = C = 0,1.
Dessa forma, o pH do ácido forte é
\text{pH}_{\text{forte}} = -\log\bigl([\mathrm{H}^+]_{\text{forte}}\bigr) = -\log(0,1) = 1.

Passo 3

Para o ácido fraco com constante de dissociação \;K_a, a dissociação parcial segue o equilíbrio
\mathrm{HA} \;\rightleftharpoons\;\mathrm{H^+} + \mathrm{A^-},
com a condição
K_a = \frac{[\mathrm{H^+}]\,[\mathrm{A^-}]}{[\mathrm{HA}]}.
Seja x a concentração de \mathrm{H^+} gerada, então no equilíbrio temos
[\mathrm{H^+}] = x,\quad [\mathrm{A^-}]=x,\quad [\mathrm{HA}]=C - x.
Substituindo em K_a,
K_a = \frac{x^2}{C - x}.
Para ácidos fracos normalmente x \ll C, de modo que aproximamos C - x\approx C e obtemos
x = [\mathrm{H^+}]_{\text{fraco}} \approx \sqrt{K_a\,C}.
O pH do ácido fraco fica então
\text{pH}_{\text{fraco}} = -\log\bigl([\mathrm{H^+}]_{\text{fraco}}\bigr) \approx -\frac12\bigl(\log K_a + \log C\bigr).

Passo 4

Comparando as duas expressões:
  • No forte temos \text{pH}=1.
  • No fraco temos \text{pH}_{\text{fraco}} > 1 sempre que K_a < 1, pois isso faz com que [\mathrm{H^+}]_{\text{fraco}}<0,1.
Ou seja, o ácido fraco gera menos íons \mathrm{H^+} do que o forte na mesma concentração, resultando em pH maior (menos ácido).

Resposta

Não. O ácido forte em 0,1\,\mathrm{mol/L} dá pH igual a 1, enquanto o ácido fraco, por dissociar parcialmente, terá pH maior do que 1.

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