Exame de Física e Química A 2026 · 1.ª fase — item 5.2, resolvido

O ponto de partida. Cada opção responde a duas perguntas independentes, e cada uma tem a sua teoria:

• o carácter químico (ácido, neutro ou básico) decide-se comparando o $\mathrm{pH}$ com o $\mathrm{pH}$ de uma solução neutra à mesma temperatura;
• a incerteza de leitura depende do tipo de instrumento: num aparelho digital é uma unidade do último algarismo que o visor mostra; num aparelho analógico (de escala e ponteiro) é metade da menor divisão da escala.

Responde a cada uma em separado e só no fim junta as duas.

1.º — o carácter químico

Uma solução é neutra quando $[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}]=[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$. Como, a uma dada temperatura, $[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=K_{\mathrm{w}}$, numa solução neutra a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$ tens $[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}]=\sqrt{1,0\times 10^{-14}}=1,0\times 10^{-7}\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$, ou seja, $\mathrm{pH}=7,00$. Com mais $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ do que ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$, $[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}]$ fica abaixo de $10^{-7}$ e o $\mathrm{pH}$ fica acima de $7$: a solução é básica.

O visor mostra a temperatura, $25,0{}^{\circ }\mathrm{C}$, e é por isso que podes usar a referência $7$: o $\mathrm{pH}$ de neutralidade só é $7$ a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$, porque $K_{\mathrm{w}}$ varia com a temperatura. Leitura: $\mathrm{pH}=8,50>7$. A solução é básica. Isto elimina (A) e (B).

2.º — a incerteza de leitura

O aparelho é digital: mostra o valor diretamente em algarismos, sem escala nem ponteiro. Num instrumento digital não há leitura «entre traços» a estimar; o menor valor que o visor consegue distinguir é uma unidade do último dígito apresentado, e é essa a incerteza de leitura (a resolução do aparelho).

O visor mostra $8.50$: o último algarismo é o das centésimas. A incerteza de leitura é, portanto, $0,01$, e a medição escreve-se $\mathrm{pH}=(8,50\pm 0,01)$, com o zero final a contar como algarismo significativo — é um dígito que o aparelho mediu.

A regra da «metade da menor divisão» ($0,005$) é a dos aparelhos analógicos, em que o observador estima a posição de um ponteiro entre dois traços da escala.

3.º — a conclusão

Básico, com incerteza de leitura $0,01$.

Resposta: opção (D).

a origem de cada opção errada

• (A) ácido, $0,005$ — erra as duas metades: inverte a escala de $\mathrm{pH}$ (associa um $\mathrm{pH}$ «alto» a acidez) e aplica a regra dos aparelhos analógicos a um aparelho digital.
• (B) ácido, $0,01$ — acerta na incerteza, mas inverte a escala. Lembra-te: quanto maior a concentração de ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$, menor o $\mathrm{pH}$ (o sinal menos na definição $\mathrm{pH}=-\log [{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}]$ é que inverte o sentido). Ácido é abaixo de $7$, a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$.
• (C) básico, $0,005$ — acerta no carácter, mas usa «metade da menor divisão» num aparelho digital. É o distrator mais forte: a regra da metade é a primeira que se aprende sobre incertezas de leitura, e quem a decora sem perceber de onde vem aplica-a a tudo. Num visor digital não há divisões entre as quais estimar.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla: é tudo ou nada. Os $10$ pontos vêm inteiros ou não vêm, e uma resposta errada não desconta noutro item.

• Não indicar a versão da prova. Sem indicação inequívoca da versão, as respostas a todos os itens de seleção valem zero — as letras certas da Versão 1 e da Versão 2 são diferentes.
• Escrever duas letras. Se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar.
• Ler só metade da opção. Duas opções dizem «básico» e duas dizem «$0,01$»; só uma tem as duas certas.
• Ignorar a temperatura. A referência de neutralidade $\mathrm{pH}=7$ vale a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$; aqui o visor confirma essa temperatura, mas noutro item a temperatura pode ser outra e a referência muda.

a regra a fixar

Carácter químico: a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$, $\mathrm{pH}<7$ ácido, $\mathrm{pH}=7$ neutro, $\mathrm{pH}>7$ básico. Incerteza de leitura: aparelho digital → uma unidade do último dígito do visor; aparelho analógico → metade da menor divisão da escala. Antes de escolher a regra, pergunta-te: «este aparelho tem ponteiro ou tem algarismos?»