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 .

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