O ácido acético puro, conhecido como ácido acético glacial, é um líquido com densidade de
a
. Calcule a concentração
e
de uma solução de ácido acético preparada pela dissolução de
de ácido acético glacial a
em quantidade suficiente de água para perfazer um volume de
de solução.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos ácido acético puro, também conhecido como ácido acético glacial, com uma densidade de
a
. A gente precisa preparar uma solução dissolvendo
desse ácido em água até chegar a
. O que queremos descobrir é a concentração dessa solução em mol/L (molaridade) e o
dessa solução. Para resolver isso, vamos precisar saber a massa do ácido acético, a sua massa molar e usar algumas fórmulas de química de soluções e de equilíbrio ácido-base.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa de ácido acético que temos. Sabemos que a densidade (
) é a massa por volume, ou seja:
Aqui, a densidade é
e o volume é
.
Passo 3
Agora, vamos descobrir quantos mols de ácido acético temos. Para isso, precisamos da massa molar (
) do ácido acético (
). Calculando a massa molar:
- Carbono ©:
- Hidrogênio (H):
- Oxigênio (O):
Então, o número de mols (
) é:
Passo 4
Com os mols calculados, podemos encontrar a concentração molar (
) da solução. A fórmula para a molaridade é:
Onde
é o volume da solução em litros. Aqui,
.
Passo 5
Agora, vamos calcular o
da solução. O ácido acético é um ácido fraco, e para encontrar o
usamos a constante de dissociação ácida (
). O
do ácido acético é aproximadamente
a
.
A reação de dissociação do ácido acético é:
Assumindo que a quantidade de ácido que se dissocia é pequena comparada à concentração inicial, podemos simplificar a equação de
:
Onde
. Resolvendo para
:
Agora, o
é dado por:
Resposta
A concentração da solução é de aproximadamente
e o
da solução é aproximadamente
.