O ácido benzóico é um sólido branco pouco solúvel em água. É usado como conservante de alimentos, na produção de corantes, perfumes e medicamentos. Calcule o pH de uma solução de ácido benzóico que foi preparada pela dissolução de do ácido em água suficiente para preparar de solução. Dados: Massa Molecular do ácido benzóico

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o pH de uma solução de ácido benzóico. A gente vai precisar usar conceitos de química sobre ácidos fracos, como calcular a concentração molar e aplicar a constante de dissociação ácida. Vamos resolver passo a passo para entender tudo direitinho.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos mols de ácido benzóico foram dissolvidos. A massa dada é 0,244 g e precisamos saber a massa molecular do ácido benzóico, que é . Calculando:
Agora, os mols são:

Passo 3

Em seguida, vamos calcular a concentração molar da solução. Sabemos que dissolvemos os mols em 100 mL de água, que é 0,1 L. A concentração molar (M) é:

Passo 4

Agora, como o ácido benzóico é um ácido fraco, ele se ioniza parcialmente na água. Usamos a constante de dissociação ácida ( ) para calcular a concentração de íons . A equação de ionização é:
Assumindo que , montamos a expressão do :
Como a ionização é pequena, podemos simplificar e dizer que e .

Passo 5

Substituindo na expressão do :
Resolvendo para :

Passo 6

Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
Substituindo:

Resposta

O pH da solução de ácido benzóico preparada é aproximadamente 2,95.

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