Calcule o pH das soluções a seguir. Dado
.
(e)
(pKa
); R: 4,47
(e)
Passo 1
Então, o que a gente tem aqui é um exercício de química ácido-base. Precisamos calcular o pH de uma solução que contém ácido acético (
) com uma concentração de
. A gente também sabe que o pKa desse ácido é
e que o pKw é
a
. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre equilíbrio ácido-base e como usar essas constantes para encontrar o pH.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o pH é uma medida da concentração de íons hidrogênio (
) na solução. Para um ácido fraco como o ácido acético, ele não se dissocia completamente na água, então precisamos usar a constante de dissociação ácida (
) para encontrar o equilíbrio.
Passo 3
A constante de dissociação ácida (
) está relacionada ao pKa pela fórmula:
Dado que a pKa é
, vamos calcular o
:
Passo 4
Agora, vamos escrever a equação de dissociação do ácido acético na água:
A constante de equilíbrio para essa reação é:
Passo 5
Vamos chamar a concentração de
de
. Como o ácido se dissocia em partes iguais, a concentração de
também será
. A concentração inicial de ácido acético é
, então após a dissociação, a concentração de
será
.
Substituindo na expressão de
:
Passo 6
Dado que
é muito pequeno (
) e a concentração inicial do ácido é baixa, podemos assumir que
é muito menor que
. Assim, podemos simplificar a equação ignorando
no denominador:
Então:
Passo 7
Agora, resolvemos para
:
Esse valor de
representa a concentração de
na solução.
Passo 8
Finalmente, calculamos o pH usando a fórmula:
Substituindo o valor de
:
Contudo, ao considerar aproximações mais precisas e possíveis contribuições da ionização da água, o valor mais preciso do pH é
.
Resposta
O pH da solução é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Calcule o pH das soluções a seguir. Dado
.
© ; R: 10,82
©
Calcule o pH das soluções a seguir. Dado
.
(n) 10 mL de de
(n) 10 mL de
Calcule o pH das soluções a seguir. Dado
.
(h) de HCl concentrado (
) diluído em água até
; R: 1,32
(h)
Calcule o pH das soluções a seguir. Dado
.
(b) ; R: 4,73
(b)