Calcule o pH das soluções a seguir. Dado pKw=14,0(25^circ C).
(v) 50 mL de CH3 CO2 H(p K a=4,75) 0,02 mol L^-1+50 mL de HClO(p K a=7,53) 0,03 mol L^-1 R: 3,38

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente precisa calcular o pH de uma mistura de duas soluções ácidas: ácido acético ( ) com e ácido hipocloroso ( ) com . A gente vai usar o valor de para facilitar os cálculos. Para isso, precisamos entender como as concentrações mudam quando a gente mistura os líquidos e depois calcular a concentração de íons hidrogênio ( ) para achar o pH.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a concentração de cada ácido na solução final após a mistura. Como estamos misturando 50 mL de cada solução, o volume total vai ser de Concentração final = (0,02 , mol/L times 50 , mL100 , mL) = 0,01 , mol/L .
Para o ácido acético:
Concentração final = (0,03 , mol/L times 50 , mL100 , mL) = 0,015 , mol/L çã
Para o ácido hipocloroso:
çã

Passo 3

Agora que temos as concentrações finais, vamos lembrar que a Ka = 10^-pKa está relacionada à constante de dissociação ácida ( Ka1 = 10^-4,75 approx 1,78 times 10^-5 ) pela fórmula:
Ka2 = 10^-7,53 approx 2,95 times 10^-8
Vamos calcular o de cada ácido:

Passo 4

Neste passo, vamos estabelecer as equações de equilíbrio para cada ácido na solução. Para qualquer ácido ( HA rightarrow H^+ + A^- ):
Ka = [H^+][A^-][HA]
A constante de dissociação é:
[H^+]total = [H^+]HAc + [H^+]HClO
Vamos considerar que a contribuição de de cada ácido se soma na solução final:

Passo 5

Vamos assumir que a contribuição de Ka1 = [H^+]^2[HA] Rightarrow [H^+]^2 = Ka1 times [HA] do ácido hipocloroso ( [H^+]^2 = 1,78 times 10^-5 times 0,01 = 1,78 times 10^-7 ) é menor comparada à do ácido acético ( [H^+] = raiz1,78 times 10^-7 approx 1,33 times 10^-4 , mol/L ), devido ao valor maior de , então podemos focar principalmente no ácido acético para simplificar.
Para o ácido acético:

Passo 6

Agora, vamos considerar a contribuição do ácido hipocloroso:
Ka2 = [H^+][ClO^-][HClO] Rightarrow [H^+]^2 = Ka2 times [HClO]
[H^+]^2 = 2,95 times 10^-8 times 0,015 = 4,425 times 10^-10
[H^+] = raiz4,425 times 10^-10 approx 2,10 times 10^-5 , mol/L

Passo 7

Somando as contribuições de [H^+]total = 1,33 times 10^-4 + 2,10 times 10^-5 approx 1,54 times 10^-4 , mol/L dos dois ácidos:

Passo 8

Agora que temos a concentração total de íons hidrogênio, podemos calcular o pH usando a fórmula:
pH = -log [H^+]
pH = -log (1,54 times 10^-4) approx 3,38

Resposta

O pH da solução final é aproximadamente 3,38.

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(q) 150 mL^ de NaOH 0,02 mol L^-1+50 mL de HBr 0,03 mol L^-1 R: 11,9
quanto calor é necessário para converter 50,0 g de gelo a 0^circ C a água a 25^circ C ? Dados:
Entalpia de fusão do gelo =6,01 kJ / mol e calor especifico da água =4,814 J / g ^circ C.
Calcular a concentração de todas as espécies em equilíbrio nas soluções a seguir. Utilizar o método sistemático para o tratamento dos equilíbrios químicos. Realizar as aproximações que julgar conveniente, dentro de um erro relativo de 10%. Desprezar o efeito eletrolítico das soluções (Teoria moderna da dissociação eletrolítica - último tópico da PROVA 1).
(d) CH3 NH2 0,001 mol L^-1 ;(pKa CH3 NH3 ^+=10,64 ; pKw=14)
R: [HO^-]=[CH3 NH3^+]=4,78 times 10^-4 mol L^-1 ;[H3 O^+]=2,09 times 10^-11 mol L^-1 ;[CH3 NH2]=5,23 times 10^-4 mol L^-1
Calcular o pH potenciométrico das soluções abaixo. (Teoria moderna da dissociação eletrolítica último tópico da PROVA 1).
(g) 10,0 mL de ácido acético 0,01 mol L^-1+10,0 mL de NaCl 0,01 mol L^-1 ; R: 3,52