Considere 2,2 gramas de ácido benzoico,
, dissolvido em
de água. A concentração de
é
. Calcule o Ka do ácido benzoico.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem 2,2 gramas de ácido benzoico dissolvidos em 1,0 litro de água, e a concentração de íons H⁺ é
. Nosso objetivo é calcular o Ka desse ácido, que é uma medida de quão forte ele é como ácido. Para isso, vamos usar conceitos de química ácido-base e cálculos de concentração.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter a massa de ácido benzoico em moles para trabalhar com as concentrações. A fórmula do ácido benzoico é
. Vamos calcular a massa molar:
Agora, calculamos os moles:
Passo 3
Como dissolvemos 0,0179 mol de ácido benzoico em 1,0 litro de água, a concentração inicial (
) do ácido é:
Passo 4
O Ka é a constante de acidez e é dada pela expressão:
Onde:
-
é a concentração de íons hidrogênio. -
é a concentração de íons conjugados. -
é a concentração do ácido não dissociado.
Assumindo que o ácido benzoico se dissociou parcialmente, podemos dizer que
.
Passo 5
Agora, vamos substituir os valores na fórmula do Ka:
Calculando o denominador:
Agora, substituímos de volta:
Resposta
O valor do Ka do ácido benzoico é aproximadamente
.