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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,
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