Calcule o pH de uma solução de .

Passo 1

Então, a gente tem um exercício onde precisa calcular o pH de uma solução de ácido cianídrico (HCN) com concentração de 0,1 mol/L e uma constante de dissociação ácida ( ) igual a . Vamos usar conceitos de química de ácidos fracos e equilíbrio químico para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o pH. O pH é uma medida que nos diz o quão ácida ou básica é uma solução. Ele está relacionado à concentração de íons de hidrogênio ( ) na solução pela fórmula:
Então, para encontrar o pH, a gente precisa descobrir quanto de está presente na solução.

Passo 3

Como o HCN é um ácido fraco, ele não se dissocia completamente na água. A dissociação dele é representada pela reação:
Aqui, se dissocia em íons e . A constante de dissociação ácida ( ) nos dá uma ideia de quão forte é esse ácido, ou seja, quanta dissociação ocorre.

Passo 4

Vamos montar a expressão da constante de dissociação ácida para essa reação:
Sabemos que inicialmente temos 0,1 mol/L de HCN e, nem vem íon nem na solução. Conforme o HCN se dissocia, ele perde uma quantidade de HCN, formando de e de . Assim, no equilíbrio temos:
Substituindo na expressão da :

Passo 5

Para simplificar, vamos assumir que é muito menor que 0,1, ou seja, . Isso é válido porque a é muito pequena, indicando pouca dissociação. Então:
Multiplicando ambos os lados por 0,1:
Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar :
Esse valor de representa a concentração de íons na solução.

Resposta

O pH da solução é aproximadamente .

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Consideremos a seguinte reação: (g). Se a concentração inicial de é , quais são as concentrações de equilíbrio?
A piridina ( é uma base fraca de . a) Qual é a concentração de em uma solução de ?
Assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F):
( ) Os reagentes e produtos sólidos entram na equação constante de equilíbrio, mas a água não
( ) Para valores grandes de , o equilíbrio está favorecido no sentido dos reagentes
( ) Se , a reação está em equilíbrio e nada acontecerá
( ) K é uma constante que se altera quando mudam-se as concentrações
( ) O aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação exotérmica
O cloreto de alumínio atua como catalisador na produção do poli(isobutileno), que é usado em pneus de automóveis. Fragmentos de alumínio metálico reagem com gás cloro para produzir cloreto de alumínio. Suponha que de alumínio metálico e 7,10 g de cloro gasoso são misturados para produzir cloreto de alumínio, responda:
© Qual é o reagente limitante da reação?