Calcular o pH potenciométrico das soluções abaixo. (Teoria moderna da dissociação eletrolítica último tópico da PROVA 1).
(g) 10,0 mL de ácido acético 0,01 mol L^-1+10,0 mL de NaCl 0,01 mol L^-1 ; R: 3,52

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular o pH de uma solução resultante da mistura de 10,0 mL de ácido acético 0,01 M com 10,0 mL de NaCl 0,01 M. Vamos usar a teoria moderna da dissociação eletrolítica para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que o ácido acético é um ácido fraco, o que significa que ele não se dissocia completamente na água. A equação de dissociação é:
CH3COOH rightarrow CH3COO^- + H^+
Vamos precisar do valor da constante de dissociação ácida ( ) do ácido acético, que é aproximadamente .

Passo 3

Como estamos misturando duas soluções de mesmo volume e concentração, o volume final será de 20,0 mL. A concentração do ácido acético após a diluição será:
Cácido = 0,01 mol/L times 10,0 mL20,0 mL = 0,005 mol/L á

Passo 4

Agora, vamos montar a expressão do Ka = [CH3COO^-][H^+][CH3COOH] :
Como o ácido é fraco e se dissocia minimamente, podemos assumir que e .

Passo 5

Substituindo na expressão do 1,8 times 10^-5 = x times x0,005 :
1,8 times 10^-5 = x^20,005
x^2 = 1,8 times 10^-5 times 0,005
x^2 = 9,0 times 10^-8
x = raiz9,0 times 10^-8
x = 9,49 times 10^-4 mol/L

Passo 6

O valor de [H^+] = 9,49 times 10^-4 mol/L representa a concentração de íons :

Passo 7

Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
pH = -log[H^+]
pH = -log(9,49 times 10^-4)
pH approx 3,02

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 3,02.

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