Calcule pH e pOH do ácido fraco CH3 COOH 0,15 mol / l. Dado: Ka=1,8 times 10^-5.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o pH e o pOH de uma solução de ácido fraco, especificamente o ácido acético ( CH3COOH) com uma concentração de 0,15 mol/L. Para isso, vamos usar conceitos de química de ácidos e bases, especialmente o conceito de constante de dissociação ácida ( Ka). Vamos precisar entender como um ácido fraco se dissocia na água e como isso afeta o pH e o pOH da solução.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação de dissociação do ácido acético na água:
CH3COOH rightarrow H^+ + CH3COO^-
Aqui, o ácido acético se dissocia em íons hidrogênio ( H^+) e íons acetato ( CH3COO^-).

Passo 3

Sabemos que a constante de dissociação ácida ( Ka) é dada por:
Ka = [H^+][CH3COO^-][CH3COOH]
Dado que Ka = 1,8 times 10^-5 e a concentração inicial do ácido acético é 0,15 mol/L, vamos montar uma tabela de concentração para facilitar os cálculos.

Passo 4

Vamos montar a tabela de concentração:
Espécie Inicial ( mol/L) Variação ( mol/L) Equilíbrio ( mol/L)
CH3COOH 0,15 -x 0,15 - x
H^+ 0 +x x
CH3COO^- 0 +x x
Aqui, x representa a quantidade de ácido que se dissocia.

Passo 5

Substituindo os valores na expressão da Ka:
1,8 times 10^-5 = (x)(x)0,15 - x
Como Ka é muito pequena, podemos assumir que 0,15 - x approx 0,15. Isso simplifica a equação para:
1,8 times 10^-5 = x^20,15

Passo 6

Agora, resolvemos para x:
x^2 = 1,8 times 10^-5 times 0,15
x^2 = 2,7 times 10^-6
x = raiz2,7 times 10^-6
x = 1,643 times 10^-3 mol/L
Esse valor de x representa a concentração de H^+ na solução.

Passo 7

Agora, calculamos o pH usando a fórmula:
pH = -log[H^+]
Substituindo o valor de [H^+]:
pH = -log(1,643 times 10^-3)
pH approx 2,78

Passo 8

Para encontrar o pOH, usamos a relação:
pH + pOH = 14
Então:
pOH = 14 - pH
pOH = 14 - 2,78
pOH approx 11,22

Resposta

O pH da solução é aproximadamente 2,78 e o pOH é aproximadamente 11,22.

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