Demonstre, usando balanço de massa e de cargas e constantes de equilíbrio, as expressões abaixo, justificando as aproximações. Calcule o pH das soluções:
Para .
b)
Ácido acético: ; base amônia: , água:

Passo 1

Vamos resolver o problema de calcular o pH de uma solução de 0,1 M de acetato de amônio ( ). Para isso, vamos utilizar conceitos de equilíbrio ácido-base, balanço de massa e balanço de cargas. Precisaremos das constantes de dissociação ácida ( ) do ácido acético, da constante de dissociação básica ( ) da amônia e da constante de ionização da água ( ). Nosso objetivo é encontrar a concentração de íons hidrogênio ( ) e, consequentemente, o pH da solução.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que acontece quando o acetato de amônio se dissolve na água. Ele se dissocia em íons acetato ( ) e íons amônio ( ):
Aqui, os íons acetato podem agir como uma base, captando prótons, enquanto os íons amônio podem agir como um ácido, doando prótons.

Passo 3

Vamos estabelecer o balanço de massas e de cargas para a solução. Suponha que a concentração de seja representada por .
Para os íons amônio ( ):
A constante de dissociação ácida é:
Para os íons acetato ( ):
A constante de dissociação básica é:
Sabemos que a constante de ionização da água está relacionada por:
Assumindo que as variações nas concentrações devido à autoionização da água são pequenas, podemos aproximar as concentrações de e como iguais à concentração inicial, ou seja, 0,1 M.

Passo 4

Com essas aproximações, podemos expressar as concentrações de e em termos de :
Substituindo nas expressões das constantes de equilíbrio:
Para :
Para :
Resolvendo para a partir de :
Como não há mais relações diretas, podemos combinar as expressões para encontrar uma relação envolvendo :
Simplificando:
Portanto, podemos expressar em termos das constantes:

Passo 5

Agora, substituímos os valores numéricos fornecidos:
Substituindo na expressão para :

Resposta

O pH da solução é:

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Demonstre, usando balanço de massa e de cargas e constantes de equilíbrio, as expressões abaixo, justificando as aproximações. Calcule o pH das soluções:
Para .
a)
Assinale se as alternativas a seguir são verdadeiras ( ) ou falsas ( ). Caso a afirmativa seja falsa, escreva sua versão correta no espaço reservado abaixo.
( ) No eixo y a aceleração vale zero.
Demonstre, usando balanço de massa e de cargas e constantes de equilíbrio, as expressões abaixo, justificando as aproximações. Calcule o pH das soluções:

Para

b) (raiz quadrada) Sendo
Uma lâmpada de 100 W está ligada numa tomada normal de 120 V (médios quadráticos). Achar (a) , (b) á e © a potência máxima.