Determine o pH e o grau de dissociação ( ) de uma solução do ácido fraco HA com .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa determinar o pH e o grau de dissociação ( ) de uma solução de de um ácido fraco HA, que tem uma constante de dissociação ( ) igual a . Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e cálculos de pH.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que significa a constante de dissociação ( ). Ela indica a força do ácido, ou seja, o quanto ele se dissocia em íons na água. A equação de dissociação do ácido HA é:

Passo 3

Vamos chamar a concentração inicial de HA de , que é . Quando o ácido se dissocia, uma quantidade se transforma em e . Então, no equilíbrio, temos:
  • [HA] =
  • [H⁺] =
  • [A⁻] =

Passo 4

A constante de dissociação é dada por:
Substituindo os valores que encontramos:

Passo 5

Simplificando a equação:
Vamos multiplicar ambos os lados por para isolar os termos com :

Passo 6

Distribuindo o :
Rearranjando os termos:

Passo 7

Essa é uma equação quadrática na forma , onde:
Vamos resolver usando a fórmula de Bhaskara:

Passo 8

Calculando o discriminante ( ):
Agora, aplicando na fórmula:
Desprezamos a solução negativa, então:

Passo 9

Agora que temos o grau de dissociação , podemos encontrar a concentração de :

Passo 10

Finalmente, para encontrar o pH, usamos a definição:

Resposta

O pH da solução é e o grau de dissociação ( ) é .

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a) O equilíbrio se deslocará para a direita.
b) O equilíbrio se deslocará para a esquerda.
c) A constante de equilíbrio aumentará.
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Se a concentração de for aumentada, o que acontecerá com o equilíbrio?
a) O equilíbrio se deslocará para a direita.
b) O equilíbrio se deslocará para a esquerda.
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