Calcule 0 pH de uma solução
de ácido fórmico ( HCOOH ), sabendo que a constante de ionização deste ácido é
.
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular o pH de uma solução de ácido fórmico (HCOOH) com concentração de
e sabermos que a constante de ionização (Ka) desse ácido é
. Para isso, vamos precisar usar conceitos de química ácido-base, especificamente sobre ácidos fracos e suas ionizações em água.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o pH. O pH é uma medida de quão ácida ou básica uma solução é. Ele é calculado usando a fórmula:
Onde
é a concentração de íons hidrogênio na solução.
Passo 3
Como estamos lidando com um ácido fraco, que não se ioniza completamente na água, precisamos usar a constante de ionização (Ka) para encontrar a concentração dos íons hidrogênio
. A fórmula da constante de ionização para o ácido fórmico é:
Passo 4
Vamos assumir que ao ionizar, uma quantidade
de
e
é formada. Então, podemos expressar as concentrações no equilíbrio da seguinte forma:
Substituindo na expressão da Ka:
Passo 5
Para resolver essa equação, vamos simplificar assumindo que
é muito pequeno comparado a 0,1. Assim, podemos aproximar
. A equação fica:
Multiplicando ambos os lados por 0,1:
Passo 6
Agora, vamos resolver para
tirando a raiz quadrada de ambos os lados:
Aqui,
representa a concentração de íons hidrogênio
.
Passo 7
Finalmente, vamos calcular o pH usando a fórmula mencionada no Passo 2:
Resposta
O pH da solução de ácido fórmico é aproximadamente 2,39.
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b) Qual o volume em L do
c) Qual é o número de moléculas de água produzido?
A
de
e
de
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Quando o sistema atingiu o equilíbrio, a concentração de
encontrada foi de 0,020 mol.
. Determine:
a) Quais as concentrações de e
no equilíbrio.
b) Qual o valor de Kc para esta reação na temperatura dada.
a) Quais as concentrações de
b) Qual o valor de Kc para esta reação na temperatura dada.
Determine o pH de uma solução 0,1 mol.
de
. Dados:
e Ka
.