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
.
Exercícios relacionados
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
( ) Os reagentes e produtos sólidos entram na equação constante de equilíbrio, mas a água não
( ) Para valores grandes de
( ) Se
( ) K é uma constante que se altera quando mudam-se as concentrações
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© Qual é o reagente limitante da reação?
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