Calcular o pH de uma solução de ácido iódico
1,00 times 10^-2 mol L^-1.

Passo 1

Beleza, então a gente precisa calcular o pH de uma solução de ácido iódico com concentração de . A matéria envolvida aqui é química de ácidos e bases, especificamente a teoria dos ácidos fracos. Pra resolver isso, vamos precisar da constante de ionização do ácido iódico ( ) e entender como usar essa constante para achar o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida de quão ácida ou básica é uma solução. Para ácidos fracos como o ácido iódico ( HIO3 rightarrow H^+ + IO3^- ), nem todo o ácido se dissocia em íons quando dissolvido em água. A equação de ionização do ácido iódico é:

Passo 3

Agora, vamos usar a constante de dissociação ácida ( Ka = [H^+][IO3^-][HIO3] ), que nos ajuda a entender o quanto o ácido se dissocia em solução. A expressão do para essa reação é:

Passo 4

Vamos montar uma tabela para organizar as concentrações:
ccc & HIO3 & rightarrow & H^+ & + & IO3^- Concentração inicial & 1,00 times 10^-2 & & 0 & & 0 Mudança & -a & & +a & & +a Concentração no equilíbrio & 1,00 times 10^-2 - a & & a & & a çãççãí
Aqui, representa a quantidade de ácido que se dissociou.

Passo 5

Assumindo que é bem pequeno comparado com , podemos simplificar . Isso facilita a resolução sem precisar lidar com equações complicadas.

Passo 6

Substituindo na expressão do Ka = a times a1,00 times 10^-2 = a^21,00 times 10^-2 :
a^2 = Ka times 1,00 times 10^-2
Resolvendo para a = raizKa times 1,00 times 10^-2 :
a = raiz1,0 times 10^-1 times 1,00 times 10^-2 = raiz1,0 times 10^-3 = 3,16 times 10^-2 , mol , L^-1
Considerando que do ácido iódico é aproximadamente :
Aqui, é igual a .

Passo 7

Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
pH = -log[H^+] = -log(3,16 times 10^-2) approx 1,50

Resposta

O pH da solução de ácido iódico é aproximadamente 1,50.

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