Calcule a concentração de íons
em (a) uma solução
de HF e (b) uma solução 0,010
de HF. Dado Ka do
.
(a)
e (b)
)
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. A questão pede para calcular a concentração de íons
em duas soluções diferentes de ácido fluorídrico (HF). Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e a constante de ionização ácida (
). Precisaremos entender como um ácido fraco como o HF se dissocia em água.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o ácido fluorídrico (HF) é um ácido fraco, o que significa que ele não se dissocia completamente na água. A reação de ionização é:
Aqui,
se dissocia em íons hidronium (
) e íons fluoreto (
).
Passo 3
A constante de ionização ácida (
) nos diz o quanto o ácido se dissocia. Para o HF, temos:
A expressão do
para essa reação é:
Como o HF é um ácido fraco, vamos assumir que a quantidade que se dissocia é muito pequena comparada à concentração inicial. Assim, podemos simplificar os cálculos.
Passo 4
Vamos resolver para cada parte do exercício separadamente.
a) Para uma solução de
de HF:
Vamos chamar a concentração de
de
. Então, temos:
Substituímos
:
Resolvendo para
:
b) Para uma solução de
de HF:
Fazendo o mesmo processo:
Resposta
(a) A concentração de
é aproximadamente
.
(b) A concentração de
é aproximadamente
.