Ácido cacodílico, (CH3)2 As(O) OH, é utilizado como desfolhante de algodão. Uma solução 0,011 mol / L desse ácido está 0,77 % ionizada em água. Calcule os valores de pH e Ka ácido cacodílico.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o ácido cacodílico, que é uma substância usada para desfolhar algodão. A gente sabe que a concentração dessa solução é de 0,011 mol/L e que ela está 0,77% ionizada em água. Nosso objetivo aqui é calcular duas coisas legais: o pH dessa solução e a constante de dissociação ácida, Ka, do ácido cacodílico. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre como ácidos se ionizam em água e como relacionar isso com o pH e a Ka.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa que a solução está 0,77% ionizada. Isso quer dizer que apenas uma parte do ácido está se separando em íons quando dissolvido em água. Para calcular a concentração de íons de hidrogênio ( H^+) que resulta dessa ionização, usamos a porcentagem de ionização.
A porcentagem de ionização ( alpha) é dada por:
alpha = Quantidade ionizadaConcentração inicial times 100% çã
Aqui, alpha = 0,77% = 0,0077.
Então, a concentração de íons H^+ será:
[H^+] = alpha times C = 0,0077 times 0,011, mol/L = 8,47 times 10^-5, mol/L

Passo 3

Agora que temos a concentração de H^+, podemos calcular o pH. A fórmula do pH é:
pH = -log10 [H^+]
Substituindo o valor que encontramos:
pH = -log10 (8,47 times 10^-5) approx 4,07

Passo 4

Para encontrar a constante de dissociação ácida, Ka, usamos a expressão:
Ka = [H^+][A^-][HA]
Como a ionização é pequena (menor que 5%), podemos simplificar assumindo que a concentração de ácido não ionizado, [HA], é aproximadamente igual à concentração inicial, C.
Então:
Ka approx [H^+]^2C
Substituindo os valores:
Ka = (8,47 times 10^-5)^20,011 approx 7,18 times 10^-90,011 approx 6,53 times 10^-7

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 4,07 e a constante de dissociação ácida Ka do ácido cacodílico é 6,53 times 10^-7.

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