O ácido oxálico (reação de ionização abaixo) é uma substância venenosa usada principalmente como agente branqueador e de limpeza. Calcular as concentrações de todas as espécies no equilibrio presentes numa solução . Dados pKa=1,19.

Passo 1

Vamos resolver um problema de equilíbrio químico envolvendo a ionização do ácido oxálico. O ácido oxálico é um ácido diprótico, mas vamos focar na primeira ionização para este exercício. Precisamos calcular as concentrações de todas as espécies presentes no equilíbrio em uma solução de . Para isso, vamos utilizar conceitos de equilíbrio ácido-base, especificamente a constante de ionização ( ) e o pKa.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pKa está relacionado à constante de ionização ( ) pela fórmula:
Nos foi dado que . Vamos calcular :

Passo 3

A reação de ionização do ácido oxálico é:
Vamos estabelecer um quadro de concentração no equilíbrio. Inicialmente, temos de e nenhuma concentração de e . Durante a ionização, uma quantidade de se ioniza:
Espécie Inicial (mol/L) Variação (mol/L) Equilíbrio (mol/L)
0,1
0
0

Passo 4

A expressão da constante de ionização ( ) para a reação é:
Substituindo as concentrações do equilíbrio:
Assumindo que é muito menor que , podemos simplificar:
Multiplicando ambos os lados por :
Extraindo a raiz quadrada:

Resposta

No equilíbrio, as concentrações são aproximadamente:

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