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.