Determine a concentração de todas as espécies presentes em uma solução obtida a partir da dissolução de 2,0 gramas de vitamina C em 100 mL de água. Dados: MMácido ascórbico . | ÁCIDO | Ka1 | Ka2 | Ka3 | | :--- | :--- | :--- | :--- | | Ascórbico | | |

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você quer descobrir as concentrações de todas as espécies presentes quando dissolvemos 2,0 gramas de vitamina C (ácido ascórbico) em 100 mL de água. Isso envolve conceitos de química como molaridade, massa molar e constantes de dissociação ácida (Ka). Vamos precisar calcular quantos mols de ácido ascórbico temos, entender como ele se dissocia na água e aplicar as constantes de dissociação para achar as concentrações das diferentes espécies na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de ácido ascórbico (vitamina C) temos dissolvidos. A fórmula para isso é: ú Dado que temos 2,0 g de ácido ascórbico e sua massa molar é 176,13 g/mol: áó

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração inicial do ácido ascórbico na solução. A concentração (molaridade) é dada por: Convertendo 100 mL para litros: Então:

Passo 4

O ácido ascórbico é um ácido diprótico, ou seja, pode doar dois prótons (H⁺). As duas etapas de dissociação são: 1. **Primeira dissociação:** Com constante de dissociação 2. **Segunda dissociação:** Com constante de dissociação

Passo 5

Vamos focar na primeira dissociação, já que o é muito pequeno e a segunda dissociação contribui insignificativamente para a concentração de íons hidrogênio. Montamos uma tabela de equilíbrio para a primeira dissociação: çãí A expressão da constante é: Substituindo :

Passo 6

Como é pequeno comparado à concentração inicial, podemos fazer a aproximação . Assim: Resolvendo para : Então, a concentração de H⁺ e AscO⁻ provenientes da primeira dissociação é aproximadamente 0,00300 M cada.

Passo 7

Agora, considerando a segunda dissociação: A expressão de é: Dado que , temos: Essa concentração é tão pequena que podemos considerá-la desprezível.

Passo 8

Finalmente, vamos listar todas as espécies presentes na solução: - **HAscOH (ácido ascórbico não dissociado):** - **H⁺:** - **AscO⁻:** - **Asc^{2-}:** (desprezível)

Resposta

As concentrações das espécies presentes na solução são aproximadamente: - **HAscOH:** - **H}^+:** - **AscO}^-:** - **Asc^{2-}:** (desprezível)

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