Calcule o pH das seguintes soluções em água a 25^circ C nas concentrações analíticas fornecidas.
(a) 2,5 times 10^-3 M de fenol.
(b) 8,1 times 10^-4 M de ácido hipocloroso.
© 1,0 mg / L de ciclohexamina.
(d) 200 mg / L de tiocianato de hidrogênio.

Passo 1

Vamos calcular o pH de uma solução aquosa de fenol com concentração de 2,5 times 10^-3 M a 25^circ C. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especificamente o equilíbrio de dissociação de um ácido fraco e a constante de dissociação ácida ( Ka). Precisaremos aplicar a expressão do Ka para determinar a concentração de íons hidrogênio ( H^+) e, assim, calcular o pH da solução.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o fenol. O fenol é um ácido fraco que se dissocia na água da seguinte forma:
C6H5OH <=ftharpoons C6H5O^- + H^+
Isso significa que uma molécula de fenol libera um íon hidrogênio ( H^+) e forma o íon fenolato ( C6H5O^-) quando se dissolve na água.

Passo 3

A constante de dissociação ácida ( Ka) do fenol é aproximadamente 1,3 times 10^-10. A expressão do Ka para essa reação é:
Ka = [C6H5O^-][H^+][C6H5OH]
Como o fenol é um ácido fraco, a quantidade que se dissocia ( x) é muito pequena comparada à concentração inicial do fenol. Portanto, podemos simplificar a expressão assumindo que [C6H5OH] approx C, onde C é a concentração inicial de fenol.

Passo 4

Substituindo os valores na expressão do Ka:
1,3 times 10^-10 = x cdot x2,5 times 10^-3
Aqui, x representa a concentração de H^+ liberada na solução.

Passo 5

Resolvendo a equação para encontrar x:
x^2 = (1,3 times 10^-10) times (2,5 times 10^-3)
x^2 = 3,25 times 10^-13
x = raiz3,25 times 10^-13
x approx 1,80 times 10^-7 M

Passo 6

Agora que temos a concentração de íons hidrogênio ( H^+), podemos calcular o pH usando a fórmula:
pH = -log[H^+]
Substituindo x:
pH = -log(1,80 times 10^-7)

Passo 7

Calculando o logaritmo:
pH approx 6,74

Resposta

O pH da solução de fenol com concentração 2,5 times 10^-3 M é aproximadamente 6,74.

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