Calcule o grau ou porcentagem de ionização do ácido acético considerando uma solução 0,15 M deste ácido. Dado Ka(H3 CCOOH)=1,75 times 10^-5.

Passo 1

Beleza, vamos calcular o grau ou a porcentagem de ionização do ácido acético numa solução de 0,15 M. Estamos lidando com um ácido fraco, o ácido acético ( ), que não se ioniza completamente na água. Para resolver isso, vamos usar a constante de ionização ( ) que nos ajuda a entender o quanto o ácido se ioniza em solução.

Passo 2

Primeiro, vamos definir o que é o grau de ionização. Ele é representado por e indica a fração do ácido que se ioniza. Se a concentração inicial do ácido é , então a quantidade ionizada será . Assim, teremos:
  • Concentração de íons e :
  • Concentração do ácido não ionizado:

Passo 3

Agora, vamos usar a expressão da constante de ionização ( Ka = [H^+][CH3COO^-][H3CCOOH] ) para o ácido acético:
1,75 times 10^-5 = (alpha times 0,15)(alpha times 0,15)0,15(1 - alpha)
Substituindo as concentrações que definimos:

Passo 4

Vamos simplificar a equação:
1,75 times 10^-5 = alpha^2 times 0,02250,15(1 - alpha)
Como 1,75 times 10^-5 approx alpha^2 times 0,02250,15 é geralmente pequeno para ácidos fracos, podemos aproximar . Assim, a equação fica:

Passo 5

Resolvendo para alpha^2 = 1,75 times 10^-5 times 0,150,0225 = 2,625 times 10^-60,0225 = 1,1667 times 10^-4 :
alpha = raiz1,1667 times 10^-4 approx 0,0108
Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar :

Passo 6

Para encontrar a porcentagem de ionização, multiplicamos Percentual de Ionização = 0,0108 times 100 approx 1,08% por 100:
çã

Resposta

O grau de ionização do ácido acético na solução 0,15 M é aproximadamente 1,08%.

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