O ácido acético, , possui um . Calcule a porcentagem de ionização do ácido acético em concentrações de e 0.01 M . Como que a diluição afeta a ionização de ácidos fracos?

Passo 1

Então, a gente tem o ácido acético ( ) com um . A pergunta é para calcular a porcentagem de ionização desse ácido em três concentrações diferentes: 1 M, 0.1 M e 0.01 M. Além disso, queremos entender como a diluição afeta a ionização de ácidos fracos. Para resolver isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e a expressão do .

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é porcentagem de ionização. É a fração do ácido que se dissocia em íons, multiplicada por 100%. Matematicamente, é dada por:
çã
Onde é a concentração do íon resultante e é a concentração inicial do ácido.

Passo 3

Para encontrar e , usamos a expressão do constante de dissociação ácida ( ):
Como o ácido é fraco, assumimos que a quantidade que se ioniza é pequena em relação à concentração inicial, então , onde é a concentração inicial.

Passo 4

Vamos representar a quantidade ionizada como . Então:
Substituindo na expressão do :

Passo 5

Resolvendo para :
Esse representa a concentração de íons dissociados.

Passo 6

Agora, vamos calcular para cada concentração:
Para 1 M:
Porcentagem de ionização:
Para 0.1 M:
Porcentagem de ionização:
Para 0.01 M:
Porcentagem de ionização:

Resposta

A porcentagem de ionização do ácido acético é aproximadamente:
  • 0.424% em 1 M
  • 1.34% em 0.1 M
  • 1.34% em 0.01 M
Observa-se que conforme a concentração do ácido acético diminui (diluição), a porcentagem de ionização aumenta. Isso acontece porque, com menos concentração de ácido, uma maior fração das moléculas de ácido pode se dissociar, aumentando a porcentagem de ionização dos ácidos fracos.

Exercícios relacionados

Mostre que o seguinte esquema
proposto por R. Ogg. J. Chem. Phys., 15, 337 (1947), é consistente com (e pode ser explicado) a decomposiçāo de primeira ordem do .
A temperatura máxima permitida em um reator é 800 K . Atualmente, nosso valor de refere̊ncia (set point) é 780 K , sendo 20 K a margem de segurança utilizada para levar em conta uma flutuação na alimentaçāo, controladores lentos, etc. Hoje em dia, com sistemas de controle mais sofisticados, seriamos capazes de elevar nosso valor de referència para 792 K , com a mesma margem de segurança que temos hoje. De quanto a taxa de reação, conseqüentemente a taxa de produção, pode ser elevada por esta mudança, se a reação que ocorre no reator tiver uma energia de ativação de mol?
A decomposição do reagente A a , para pressòes entre I e 10 atm , tem taxa de primeira ordem.
(a) Mostre que um mecanismo similar à decomposição do azometano,
é consistente com a cinética observada.
Diferentes mecanismos podem ser propostos para explicar a cinética de primeira ordem. Para afirmar que este mecanismo está correto face aos alternativos, necessita-se de evidência adicional.
(b) Com essa finalidade, que outras experiências você sugeriria fazer e que resultados você esperaria encontrar?
Uma mistura no equilíbrio , , e a 1000 K contém os gases nas seguintes concentrações: [ . Qual é a constante de equilíbrio para a decomposição de ?
b)