O ácido lático é produzido em nossas células musculares quando fazemos esforço para manter a respiração aeróbica. O acúmulo de ácido lático diminui o pH nos tecidos mus. culares de cerca de 7,0 para 6,5 , ponto no qual as enzimas necessárias para uma fonte de energia anaeróbica deixam de funcionar e os músculos não atuam adequadamente. Qual concentração de ácido lático deve estar presente na água para criar um pH de 6,5 a 25^circ C ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente precisa descobrir qual a concentração de ácido lático na água que resulta em um pH de 6,5 a 25°C. Para isso, vamos usar conceitos de química de ácidos e bases, especificamente sobre ácidos fracos e como eles se ionizam na água. Vamos precisar entender a constante de dissociação ácida do ácido lático e aplicar a equação apropriada para encontrar a concentração desejada.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida que indica a acidez ou basicidade de uma solução. Ele está relacionado à concentração de íons hidrogênio ( pH = -log [H^+] ) na solução pela fórmula:
Aqui, queremos um pH de 6,5, então podemos calcular a concentração de íons hidrogênio necessária.

Passo 3

Calculando a concentração de íons hidrogênio a partir do pH:
[H^+] = 10^-pH = 10^-6,5 approx 3,16 times 10^-7 , mol/L

Passo 4

Agora, vamos considerar o ácido lático ( HA rightarrow H^+ + A^- ) que é um ácido fraco. A sua dissociação na água é representada por:
A constante de dissociação ácida ( ) do ácido lático é aproximadamente a 25°C.

Passo 5

Podemos usar a expressão da constante de acidez:
Ka = [H^+][A^-][HA]
Assumindo que para cada mol de que se dissocia, forma-se um mol de e um mol de , podemos dizer que .

Passo 6

Substituindo os valores conhecidos na expressão do 1,38 times 10^-4 = (3,16 times 10^-7)^2[HA] :

Passo 7

Resolvendo para [HA] = (3,16 times 10^-7)^21,38 times 10^-4 approx 1,00 times 10^-131,38 times 10^-4 approx 7,25 times 10^-10 , mol/L :

Passo 8

Então, a concentração de ácido lático necessária para obter um pH de 6,5 a 25°C é aproximadamente mol/L.

Resposta

A concentração de ácido lático necessária é de aproximadamente mol/L para obter um pH de 6,5 a 25°C.

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