Calcule a concentração em quantidade de matéria de uma solução de ácido hiplocloroso, HClO(Ka=3,2.10^-8), que apresenta pH=4,24.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos calcular a concentração em quantidade de matéria de uma solução de ácido hipocloroso ( HClO) que tem um pH de 4,24. Sabemos também que a constante de ionização ácida ( Ka) do HClO é 3,2 times 10^-8. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química de ácidos fracos e equilíbrio químico.

Passo 2

Vamos começar calculando a concentração de íons hidrogênio ( [H^+]) na solução usando a fórmula do pH:
pH = -log [H^+]
Rearranjando a fórmula para encontrar [H^+]:
[H^+] = 10^-pH
Substituindo o valor do pH:
[H^+] = 10^-4,24 approx 5,75 times 10^-5 mol/L

Passo 3

Sabemos que o ácido hipocloroso ( HClO) se ioniza na água da seguinte forma:
HClO <=ftharpoons H^+ + ClO^-
A constante de ionização ácida ( Ka) é dada por:
Ka = [H^+][ClO^-][HClO]
Como o ácido é fraco, podemos assumir que a quantidade de HClO que se ioniza é igual a [H^+]. Portanto, [ClO^-] = [H^+].

Passo 4

Substituindo esses valores na expressão do Ka:
Ka = ([H^+])^2[HClO] - [H^+]
Como [H^+] é muito menor comparado com [HClO], podemos simplificar a equação ignorando [H^+] no denominador:
Ka approx ([H^+])^2[HClO]

Passo 5

Rearranjando para encontrar [HClO]:
[HClO] = ([H^+])^2Ka
Substituindo os valores que já calculamos:
[HClO] = (5,75 times 10^-5)^23,2 times 10^-8 = 3,30625 times 10^-93,2 times 10^-8 approx 0,103 mol/L

Resposta

A concentração da solução de ácido hipocloroso é aproximadamente 0,103 mol/L.

Exercícios relacionados