Quais as concentrações molares do H3 O^+e do OH^-a 25^circ C em
*(a) HOCl 0,0300 mol L^-1 ?
(b) ácido butanóico 0,0600 mol L^-1 ?
*© etilamina 0,100 mol L^-1 ?
(d) trimetilamina 0,200 mol L^-1 ?
*(e) NaOCl 0,200 mol L^-1 ?
(f) CH3 CH2 COONa 0,0860 mol L^-1 ?
  • (g) cloreto de hidroxilamina 0,250 mol L^-1 ?
    (h) cloreto de etanolamina 0,0250 mol L^-1 ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver a questão que pede para encontrar as concentrações molares de H3O^+ e OH^- em uma solução de HOCl com concentração de 0,0300 , mol, L^-1 a 25^circ C. Para isso, vamos utilizar conceitos de equilíbrio químico e a constante de ionização ácida ( Ka) do HOCl.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que HOCl é um ácido fraco que se ioniza na água da seguinte forma:
HOCl rightharpoons H^+ + OCl^-
Aqui, H^+ se associa com a água para formar H3O^+. A constante de ionização ácida ( Ka) para o HOCl é necessária para calcular as concentrações de íons na solução.

Passo 3

Vamos escrever a expressão da constante de ionização ácida ( Ka):
Ka = [H^+][OCl^-][HOCl]
Sabemos que a água se ioniza de forma que:
Kw = [H^+][OH^-] = 1,0 times 10^-14 , mol^2, L^-2
A relação entre [H^+] e [H3O^+] é a seguinte:
[H^+] = [H3O^+]

Passo 4

Assumindo que a ionização do HOCl é pequena, podemos considerar que a concentração de HOCl que se ioniza é igual a x. Então:
[H3O^+] = x
[OCl^-] = x
[HOCl] = 0,0300 - x approx 0,0300 , mol, L^-1
Substituindo na expressão de Ka:
Ka = x times x0,0300 = x^20,0300

Passo 5

Precisamos do valor de Ka para o HOCl. Supondo que Ka do HOCl seja 3,5 times 10^-8 (valor comum para o ácido hipocloroso):
3,5 times 10^-8 = x^20,0300
Resolvendo para x:
x^2 = 3,5 times 10^-8 times 0,0300 = 1,05 times 10^-9
x = raiz1,05 times 10^-9 approx 3,24 times 10^-5 , mol, L^-1

Passo 6

Agora que temos [H3O^+] approx 3,24 times 10^-5 , mol, L^-1, podemos encontrar [OH^-] usando Kw:
[OH^-] = Kw[H3O^+] = 1,0 times 10^-143,24 times 10^-5 approx 3,09 times 10^-10 , mol, L^-1

Resposta

As concentrações molares em uma solução de HOCl 0,0300 , mol, L^-1 a 25^circ C são:
  • [H3O^+] approx 3,24 times 10^-5 , mol, L^-1
  • [OH^-] approx 3,09 times 10^-10 , mol, L^-1

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