Calcule pH e pOH do ácido fraco . Dado: .

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 ( ) com uma concentração de . Para isso, vamos usar conceitos de química de ácidos e bases, especialmente o conceito de constante de dissociação ácida ( ). 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:
Aqui, o ácido acético se dissocia em íons hidrogênio ( ) e íons acetato ( ).

Passo 3

Sabemos que a constante de dissociação ácida ( ) é dada por:
Dado que e a concentração inicial do ácido acético é , vamos montar uma tabela de concentração para facilitar os cálculos.

Passo 4

Vamos montar a tabela de concentração:
Espécie Inicial ( ) Variação ( ) Equilíbrio ( )
0,15 -x
0 +x
0 +x
Aqui, representa a quantidade de ácido que se dissocia.

Passo 5

Substituindo os valores na expressão da :
Como é muito pequena, podemos assumir que . Isso simplifica a equação para:

Passo 6

Agora, resolvemos para :
Esse valor de representa a concentração de na solução.

Passo 7

Agora, calculamos o pH usando a fórmula:
Substituindo o valor de :

Passo 8

Para encontrar o pOH, usamos a relação:
Então:

Resposta

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

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