Calcule o pH das seguintes soluções em água a nas concentrações analíticas fornecidas.
(a) de fenol.
(b) de ácido hipocloroso.
© de ciclohexamina.
(d) de tiocianato de hidrogênio.

Passo 1

Vamos calcular o pH de uma solução aquosa de fenol com concentração de a . Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base, especificamente o equilíbrio de dissociação de um ácido fraco e a constante de dissociação ácida ( ). Precisaremos aplicar a expressão do para determinar a concentração de íons hidrogênio ( ) 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:
Isso significa que uma molécula de fenol libera um íon hidrogênio ( ) e forma o íon fenolato ( ) quando se dissolve na água.

Passo 3

A constante de dissociação ácida ( ) do fenol é aproximadamente . A expressão do para essa reação é:
Como o fenol é um ácido fraco, a quantidade que se dissocia ( ) é muito pequena comparada à concentração inicial do fenol. Portanto, podemos simplificar a expressão assumindo que , onde é a concentração inicial de fenol.

Passo 4

Substituindo os valores na expressão do :
Aqui, representa a concentração de liberada na solução.

Passo 5

Resolvendo a equação para encontrar :

Passo 6

Agora que temos a concentração de íons hidrogênio ( ), podemos calcular o pH usando a fórmula:
Substituindo :

Passo 7

Calculando o logaritmo:

Resposta

O pH da solução de fenol com concentração é aproximadamente 6,74.

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(a)
(b) os efeitos da força iônica para simplificar esse problema.)
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