A constante de dissociação ácida para o ácido hipocloroso (HClO) é 3,0 times 10^-8. Calcule as concentrações de H^+, ClO^- e HClO no equilibrio quando a concentração inicial de HClO for de 0,0075 mol / L [H^+]=1,5 times 10^-5 mol L^-1,[ClO]=1,5 times 10^-5 mol L^-1,[HClO] approx 0,0075 mol L^-1.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a constante de dissociação ácida do ácido hipocloroso (HClO) e quer que a gente encontre as concentrações de íons hidrogênio ( ), íons hipoclorito ( ) e do próprio HClO no equilíbrio. Para isso, vamos usar o conceito de equilíbrio químico e a constante de dissociação ácida ( ).

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação de dissociação do HClO:
HClO <=ftharpoons H^+ + ClO^-
Essa reação mostra que uma molécula de HClO se separa em um íon e um íon .

Passo 3

A constante de dissociação ácida ( Ka = [H^+][ClO^-][HClO] ) é dada por:
No nosso caso, .

Passo 4

Vamos considerar que inicialmente temos apenas HClO com concentração de [HClO]inicial &= 0,0075 , mol/L [H^+]inicial &= 0 [ClO^-]inicial &= 0 . Conforme a reação ocorre, uma quantidade [HClO] &= 0,0075 - x [H^+] &= x [ClO^-] &= x de HClO se dissocia:
No equilíbrio, as concentrações ficam:

Passo 5

Substituindo essas expressões na fórmula do 3,0 times 10^-8 = x cdot x0,0075 - x :
3,0 times 10^-8 = x^20,0075
Como é muito pequeno, significa que a dissociação é mínima, então podemos aproximar . Assim, a equação simplifica para:

Passo 6

Agora, vamos resolver para x^2 = 3,0 times 10^-8 times 0,0075 x^2 = 2,25 times 10^-10 x = raiz2,25 times 10^-10 x = 1,5 times 10^-5 , mol/L :

Passo 7

Então, as concentrações no equilíbrio são:
[H^+] = x = 1,5 times 10^-5 , mol/L [ClO^-] = x = 1,5 times 10^-5 , mol/L [HClO] approx 0,0075 - x approx 0,0075 , mol/L

Resposta

[H^+] = 1,5 times 10^-5 , mol/L [ClO^-] = 1,5 times 10^-5 , mol/L [HClO] approx 0,0075 , mol/L

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Complete a seguinte tabela calculando os itens que estão faltando e indique se a solução é ácida ou básica:
[H^+] [OH] pH pOH Ácida ou básica?
7,5 times 10^-3 mol / L
3,6 times 10^-10 mol / L
8,25
5,70
[H^+] [OH] pH pOH Ácida ou básica?
:— :— :— :— :—
7,5 times 10^-3 mol / L 1,25 times 10^-12 mol / L 2,1 11,9 Ácida
2,8 times 10^-5 mol / L 3,6 times 10^-10 mol / L 4,6 9,4 Ácida
5,6 times 10^-9 mol / L 1,77 times 10^-6 mol / L 8,25 5,75 Básica
5,0 times 10^-9 mol / L 1,99 times 10^-6 mol / L 8,3 5,70 Básica