Calcule o pH e o pOH das seguintes soluções aquosas: (a)
; (b)
; ©
. Dados: ácido tricloroacético
; ácido fórmico
e ácido acético
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular o pH e o pOH de três soluções aquosas diferentes de ácidos: ácido acético, ácido tricloroacético e ácido fórmico, todas com concentração de 0,15 M. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e as constantes de dissociação ácida (
). Precisamos entender como calcular o grau de ionização dos ácidos e, a partir daí, determinar o pH e o pOH de cada solução.
Passo 2
Vamos começar com a parte (a): calcular o pH e o pOH da solução de ácido acético (
) 0,15 M, cujo
.
Primeiro, entendendo que o ácido acético se ioniza da seguinte forma:
O
nos dá uma ideia de quão forte é o ácido, ou seja, o quanto ele se ioniza em solução.
Passo 3
Vamos montar a expressão do
para o ácido acético:
Substituindo os valores conhecidos:
Aqui,
representa a concentração de íons
formados.
Passo 4
Assumindo que
é muito menor que 0,15, podemos simplificar a expressão para:
Resolvendo para
:
Então, a concentração de íons
é aproximadamente
.
Passo 5
Agora, calculamos o pH usando a fórmula:
Arredondando, temos
.
Para encontrar o pOH, usamos a relação:
Passo 6
Agora, vamos para a parte (b): calcular o pH e o pOH da solução de ácido tricloroacético (
) 0,15 M, com
.
Esse ácido é mais forte que o ácido acético, já que seu
é maior.
Passo 7
Montamos a expressão do
:
Substituindo os valores:
Assumindo
pequeno em relação a 0,15:
Então,
.
Passo 8
Calculando o pH:
E o pOH:
Passo 9
Por fim, a parte ©: calcular o pH e o pOH da solução de ácido fórmico (
) 0,15 M, com
.
Passo 10
Montamos a equação de ionização:
Expressão do
:
Assumindo
pequeno:
Logo,
.
Passo 11
Calculando o pH:
E o pOH:
Resposta
(a) Ácido Acético (
) 0,15 M
- pH ≈ 2,79
- pOH ≈ 11,21
(b) Ácido Tricloroacético (
) 0,15 M
- pH ≈ 0,67
- pOH ≈ 13,33
© Ácido Fórmico (
) 0,15 M
- pH ≈ 2,28
- pOH ≈ 11,72