O Ka do ácido acético, CH3 COOH, é 1,8 times 10^-5. Calcule o pH de uma solução de ácido acético de 0,10 mol / L.

Passo 1

Vamos resolver um problema de química sobre o ácido acético ( CH3COOH) e sua constante de acidez ( Ka), que é 1,8 times 10^-5. Precisamos calcular o pH de uma solução de ácido acético com concentração de 0,10mol/L. Para isso, vamos usar a fórmula que relaciona a Ka, a concentração do ácido e a concentração dos íons produzidos na ionização.

Passo 2

Primeiro, lembramos que a constante de acidez ( Ka) é definida pela seguinte expressão:
Ka = [H^+][CH3COO^-][CH3COOH]
Isso nos mostra como o ácido acético se ioniza em solução aquosa, liberando íons hidrogênio ( H^+) e íons acetato ( CH3COO^-).

Passo 3

Vamos supor que a quantidade de ácido acético que se ioniza seja x. Assim, a concentração de íons hidrogênio e de íons acetato será x, e a concentração do ácido que não ionizou será 0,10 - x. Como a Ka é pequena, isso indica que a ionização é limitada, então podemos considerar que x é muito menor que 0,10 e aproximar 0,10 - x approx 0,10.

Passo 4

Substituindo esses valores na expressão da Ka, temos:
1,8 times 10^-5 = x times x0,10
1,8 times 10^-5 = x^20,10

Passo 5

Agora, resolvemos para x^2:
x^2 = 1,8 times 10^-5 times 0,10 = 1,8 times 10^-6
x = raiz1,8 times 10^-6 approx 1,34 times 10^-3mol/L

Passo 6

O pH é calculado usando a fórmula:
pH = -log[H^+]
Substituindo o valor de x:
pH = -log(1,34 times 10^-3) approx 2,87

Resposta

O pH da solução de ácido acético é aproximadamente 2,87.

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